随着经济全球化步伐的加快,企业与世界经济的联系越来越紧密,市场竞争愈演愈烈,技术创新逐渐成为经济发展的原动力,是提升企业竞争能力的关键要素。近年来,我国石油企业日渐重视技术创新对企业自身发展和国家能源安全的重要意义,对企业各科研单位的研发资金投入也是逐年增加,在这个过程中也取得了很多重要成果。中国石油和中国石化作为我国最大的两家石油企业,占据了我国石油行业绝大部分的市场份额,各自的技术创新体系也相对完善,但是我国的石油企业由于历史的原因,一直都是以自主创新、独立研发的模式经营,两企业之间技术创新方面的合作较少。面对科技水平不断进步以及开发难度的增加,仅依靠自身的资源进行技术创新研发已不能满足其生产与发展的需求,合作研发成为我国石油企业实现技术创新的重要战略选择。因此,如何通过提升我国石油企业间的技术创新合作研发,使得两者充分有效的利用研发资金,互补技术优势,提升研发效率,降低创新风险,以及提升技术创新能力成为亟待解决的问题。本文通过选取我国石油行业市场占比最高的中国石油和中国石化作为我国石油企业的代表,以此为研究对象,分析我国石油企业技术创新合作研发现状,提出发展过程中面临的主要问题,得出两者合作研发的动机和现实条件,并指出技术创新合作研发是我国石油企业可持续发展的必然选择。在此基础上进行参数假设,运用演化博弈理论构建中国石油企业科研单位与中国石化企业科研单位策略集的演化博弈支付矩阵,分别计算出两者的复制动态方程,并对策略稳定点及路径演化相位图进行分析,系统研究其参与技术创新合作研发的博弈过程,得出我国石油企业技术创新合作研发的策略集随相关影响因素变化而趋于不同稳定均衡点的结论。然后,通过我国石油企业技术创新合作研发中研发成本、创新系数与收益均衡的仿真关系分析,发现我国石油企业基于自身利益的考虑,在博弈进程中将选择不同的演化策略,即有着不同的行为选择,考虑到现实资金、研发成本、机会主义行为等的影响,企业难以达到决策的最优化目标,而通过帕累托最优的改进,能够使我国石油企业的科研单位在技术创新合作研发中达到利益最优化的配置,促进技术创新合作研发健康持续的发展。因此,协调各博弈参与方的利益,实现技术创新合作研发资源的优化配置至关重要。本研究对丰富演化博弈理论的应用,科学指导我国石油企业技术创新合作研发将具有重要的理论意义和现实意义。