본 연구는 기업 R&D 지출 이론을 이용하여 복점 상류기업과 복점 하류기업간의 각 R&D 협조 시나리오에 대한 모형을 세우고 최적 결과를 도출 및 비교해보고자 한다. 기존연구가 복점 상류기업과 복점 하류기업은 모두 동질적 제품인 시장구조하에 진행했지만 하류기업들 간의 경쟁을 약과시키기 위해서는 동질적 제품이 아닌 차별화된 제품을 생산하는 경우가 현실적으로 더 적합하다. 이에 대비해 본 논문에서는 차별화 모수(parameter)를 모형에 도입한다. 일반적으로 R&D 행동에는 누출(spillover)이 있으므로, 기업 R&D 행동의 적극성을 꺾게 할 수도 있다. R&D 협조는 누출의 이런 외부성을 내부화하도록 할 수 있어, 기업의 R&D 지출을 증가시킬 수 있다. 본 논문에서 상류와 하류 기업은 R&D 비 협조, R&D 일반 협조, R&D 수평 협조 그리고 R&D 수직 협조등 총 네 가지 R&D 협조 시니리오에서 경쟁을 한다. 각각의 시나리오에서 구한 최적량은 수평 누출, 수직 누출 그리고 차별화의 영향을 같이 받고 모수 하나가 변하면 최적량의 크기 순위도 같이 변화시킨다. 또한 R&D 협조의 최적량의 크기와 R&D 누출과 차별화 크기가 최적량 순위에 미치는 영향도 비교를 했다. 주요 결론은 하류기업의 제품 차별화가 큰 경우의 각 R&D 협조 방식별 구한 최적량은 기업간의 제품차별화가 없는 경우의 최적량보다 크다. 수평 누출이 상대적으로 높은 수준에 있으면 차별화와 무관하게 각 R&D 협조별 최적량 순위가 같고, 수평 누출이나 수직 누출이 상대적 낮은 수준에 있으면 차별화는 각 R&D 협조별의 최적량 크기 순위에 큰 영향이 있다는 결과를 내린다.