本文利用柯布-道格拉斯生产函数建立了产学研合作双方中的研发投入和资本投入的博弈模型，对产学研内部化合作模式、半内部化合作模式、外部化合作模式的研发投入、资本投入以及合作利润进行比较分析。研究结果表明：（1）学研方要求的利益份额是决定产学研双方能否进行半内部化合作、企业方是否分担研发费用的关键；（2）如果将产学研外部化合作看成是半内部化合作的极限情况，那么外部化合作也是内部化合作的特殊情况。如果将产学研外部化合作看成一个动态变化过程的话，那么外部化合作的均衡资本投入、研发投入、企业方利润小于内部化合作对应的均衡资本投入、研发投入、合作利润。（3）产学研内部化合作具有帕累托优势。所以政府应该对企业与高校科研院所的内部化合作加以激励，同时应该对非效率的产学研半内部化合作予以管制。