创新能够提升企业的经济效益乃至国家的国际影响力,在企业和国家的发展中至关重要。产品创新有助于改善产品性能或挖掘潜在需求以扩大企业市场份额,过程创新优化生产流程可以降低企业生产成本。本文通过负外部性将流域的上下游企业联系起来,借助微观经济学基本理论和动态最优控制理论,分析上下游企业单独决策和一体化决策两种情形下产品创新及过程创新最优投资水平和相互影响机制,并比较上下游企业单独决策和一体化决策时上游企业最优污染排放量大小。研究表明上下游企业单独决策时,上游企业对过程创新投资的增加使得排污量增加,对于产品创新的投资并不影响排污量。上下游企业各自产品创新及过程创新均为互补关系,产品创新投资增长率与过程创新投资增长率同时增加或减少。上下游企业一体化决策时,上游企业对过程创新的投资将增加污染排放量,下游企业对过程创新的投资将降低污染排放量,两家企业对产品创新的投资均不影响排污量。一体化决策时上游企业最优污染排放量总是小于单独决策时的最优排污量。一体化战略可以实现外部性的内部化,政府通过建设生态园可以达到相同的效果,并引导绿色创新以及加强监管最终实现经济可持续发展。