石油化工业已成为我国国民经济的支柱产业，而R&D活动是否有效对其实现技术创新、增强竞争优势起关键作用，鉴于此，我们有必要深入研究石化行业的R&D效率，并识别影响R&D效率的外部因素以及这些因素产生的影响程度。本文首先运用指标分析法对我国石化行业总体及其6个子行业的R&D投入与产出情况进行了比较全面而直观的分析，在此基础上，运用DEA基本模型和Malmquist模型分别从静态和动态两方面对2003-2009年我国石化6个子行业的R&D效率进行了评价与对比，并深入分析了各行业R&D的投入利用率。结果表明， R&D投入较密集的行业几乎都是R&D效率水平较高的行业，例如，化学纤维制造业、塑料制品业、橡胶制品业都是R&D投入强度较高的行业，其R&D效率也处于行业前列，且我国石化行业R&D效率的主要制约因素是R&D规模效率；石化各子行业的跨期R&D效率没有持续提高，R&D技术进步和技术效率提升进程并不一致，但总的来看，石油和天然气开采业、塑料制品业这两个行业的R&D效率增长在2003年之后是下降的，而其他4个行业依靠R&D技术效率提高和R&D技术进步实现了R&D效率的提高。鉴于石化行业总特征，本文根据企业数量、企业规模、技术改进经费支出、R&D经费中政府资金等四个因素对行业R&D效率的可能影响，分别提出了四个假设，并使用Tobit回归模型对假设进行检验，得出结论：四个因素对石化6个子行业的影响方向及程度并不是一致的，据此对不同子行业提出了不同的R&D效率改进措施及政策。