科技创新是提升综合国力的关键所在，本文以国家创新能力综合测度指标体系为基础，从创新环境、创新资源、创新成果和创新效益四个领域考察我国创新能力的发展情况。首先，利用主成分分析法得到1991～2014年国家创新能力各领域得分和综合得分，并利用曲线回归方法求得2020年、2030年和2050年国家创新能力的预测值，以动态反映我国创新能力的发展情况和演化趋势。其次，利用系统聚类、横向分析和纵向分析，总结出我国创新能力发展的阶段特征：1991～1999年为起步阶段、2000～2007年为加速阶段、2008～2014年为稳步发展阶段。最后，设计中国科技创新追赶指数，以客观反映我国创新能力与世界创新强国美国的差距。结果表明，制约我国创新能力提升的主要因素是创新资源的使用效率和创新成果的经济转化率过低。