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自主创新能力决定一个国家或区域的科技实力和竞争能力,武汉市和成都市长期以来一直把提高自主创新能力摆在全市科技和经济工作的首要位置,并以此带动产业结构调整、经济发展方式转变、国家创新型城市建设,使区域经济建设走向创新驱动、科学发展的道路。本文在分析区域自主创新能力构成要素和各要素相互作用机理的基础上,首先,运用熵权法从整体、工业行业、企业三个层面对武汉市与成都市自主创新能力进行评价,整体层面选取2007—2012年的面板数据对两市自主创新能力进行评价,武汉市除2008年外的其他年份都比成都市同年水平高,但两市的自主创新能力的绝对差距不断扩大；工业行业层面运用2008、2010、2012三年的面板数据进行评价,武汉市工业行业总体自主创新能力比成都市强,并且两市的工业行业自主创新能力的绝对差距呈缩小的趋势,在工业行业中,武汉市有27个分类行业的自主创新能力比成都市强；企业层面运用2012年截面数据进行评价,武汉市的大型、小型企业的自主创新能力比成都市强,中型企业自主创新能力比成都市弱。然后,对武汉市与成都市自主创新能力的评价结果进行分解分析,在分别计算出整体、工业行业、企业三个层面的四个一级指标对自主创新能力的贡献度的基础上,对两市三个层面的自主创新能力按四个一级指标分解后进行比较分析,在2007-2012年两市整体层面的比较中,武汉市的知识获取能力、区域创新绩效比成都市同年水平强,知识创造能力、区域创新环境弱于成都市同年水平；在2008、2010、2012年两市工业行业层面的比较中,武汉市的知识投入能力、创新活动能力、行业创新绩效均比成都市强,但创新转化能力比成都市弱；在2012年两市企业层面的比较中,武汉市的创新投入能力、创新产出能力、创新资源能力在三类企业中均比成都市强,只有中型创新转化能力比成都市弱。最后,依据与成都市相比得出的促进和阻碍武汉市自主创新能力提高的主要因素,吸收国内外中心城市完善提高自主创新能力的成功经验,并直接借鉴成都市提高自主创新能力的政策措施,从完善创新投入调控政策、完善创新转化促进政策、完善创新环境优化政策三个方面提出九条进一步提升武汉市自主创新能力的政策建议。