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O estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do desempenho econômico-financeiro de empresas de alta tecnologia do setor químico e petroquímico. A pesquisa caracteriza-se como descritiva, documental e quantitativa. A amostra compreendeu a 27 empresas de capital aberto e fechado com dados disponíveis na base de dados das Maiores e Melhores da revista Exame, no período de 2011 a 2013. Aplicou-se o método estatístico de Análise Envoltória de Dados (DEA) a partir do software MAXDEA®, análise das estatísticas descritivas e correlação de Pearson. As variáveis inputs foram o ativo total, as despesas com salários e encargos trabalhistas, o endividamento geral e o patrimônio líquido e como outputs as vendas, o retorno do patrimônio líquido, o retorno dos ativos e o capital circulante líquido. Os resultados destacam a eficiência de 8 empresas no ano de 2011, 11 empresas no ano de 2012 e 12 empresas do ano de 2013, destas ressalta-se que 3 organizações obtiveram eficiência contínua no período de 2011 a 2013. A correlação identificou que quanto maior o patrimônio líquido menor o endividamento das empresas e que quanto maior as despesas com salários, maior o volume de vendas e maior o ativo total, no ano de 2012 e 2013. Os achados obtidos pela aplicação do DEA, da estatística descritiva e da correlação de Pearson evidenciam que no período analisado poucas empresas do setor de química e petroquímica mantiveram-se constantemente eficientes em relação ao seu desempenho econômico-financeiro, indicando que as variações no ambiente têm intensificado a competição entre empresas e possivelmente um aumento da utilização dos recursos para atingir a máxima eficiência da gestão.