为了满足我国政府建设创新型国家的战略目标,应对越来越激烈的市场竞争,越来越多的企业开展技术创新活动。企业只有通过技术创新,才能得到快速发展,避免被竞争越来越激烈的市场淘汰,而企业实现技术创新的直接途径是新产品的不断研发,研发在企业技术创新中起着关键性的作用。随着科学技术的发展,单个企业进行研发的风险、难度都逐渐增大,企业开始进行合作研发,合作研发可以有效的分散风险,降低企业进行研发的难度,提高企业的研发水平,增加企业的研发收益。根据经济学的基本假设,参与合作研发的企业都是理性的,具有独立的决策能力,在合作研发过程中,企业之间存在利益冲突,存在背离合作研发的动机,特别是在供应链系统中,上下游企业之间存在三种渠道权利结构,即上游企业斯坦克尔伯格、下游企业斯坦克尔伯格和垂直纳什三种权利结构,上下游企业之间不同的权利结构对企业的合作研发决策产生不同的影响,此时,供应链系统中的上下游企业如何从自身利益出发,进行合作研发决策?基于上述情况,在存在技术溢出条件下,本文针对三种不同的市场结构:上下游市场均为垄断市场、上游市场为垄断市场-下游市场为双寡头市场、上游市场为双寡头市场-下游市场为垄断市场,分别研究三种不同的企业权利结构(即上游企业为斯坦克尔伯格领导者、下游企业为斯坦克尔伯格领导者、上下游企业为垂直纳什权利结构)下,上下游企业之间的合作研发策略、上下游企业以及整个供应链的获利性等问题。作为一种基准情形,首先研究非合作研发情形下企业的研发水平、产品价格、产量、获利性以及整个供应链的获利性等问题,接着研究合作研发情形下企业的研发水平、产品价格、产量、获利性以及整个供应链的获利性等问题。最后针对供应链系统中上下游企业参与合作研发的积极性和稳定性问题给出了相应的协调机制。研究结果表明,与非合作研发情形相比,合作研发有利于提高整个供应链的利润,有利于提高企业的研发水平和研发投入。随着供应链系统中上下游企业之间权利结构的不同,企业的均衡价格、均衡产量、均衡利润以及合作研发策略也有所不同。本文引入了收益分配契约和惩罚机制,以保证供应链系统中上下游企业参与合作研发的积极性和稳定性。