본 연구에서는 2007~2019년 NTIS 자료와 KISLINE 자료를 연계한 기업패널자료에 이중차분분석모형을 적용하여 정부의 기업 R&D투자 지원효과를 대·중소기업으로 구분하여 추정하였다. 주요 분석결과는 첫째, 기업규모와 무관하게 정부의 민간 R&D투자 지원이 민간 R&D투자를 더욱 증가시켰지만, 그 효과는 중소기업의 경우 더 크게, 대기업은 증가와 감소가 혼재하는 것으로 나타났다. 둘째, 정책효과 추정계수의 지원기간 평균값에 따르면, 지원기간이 1~2년, 3~5년인 중소기업 수행과제를 각각 늘리거나 줄이는 것으로 추정되었다. 셋째, 정부의 R&D투자 지원이 이루어진 1~4년 후 기업 R&D투자의 순효과인 γ₁, γ₂, γ₃, γ₄ 값이 매년 줄어 정부 지원효과가 점차 감소하는 지연효과(lagged effect)가 나타났다. 넷째, 종사자 수와 매출액이 많을수록, 업력이 길수록 정부 지원이 기업 자체의 R&D투자를 증대시켰다. 이상에서 정부의 R&D 지원정책 지속과 정부의 R&D 과제에 대한 기업의 규모별 지원 자격을 적절하게 활용하는 R&D 지원과제 및 예산 배분 체계 구축이 필요하다는 정책적인 시사점을 도출할 수 있다. 이 시사점에서 중소기업에 대한 R&D투자 지원예산의 증액, 대기업은 4년 이상의 장기 과제, 중소기업은 1~2년 과제 중심 운영 등과 같은 실행방안이 필요함을 알 수 있다.