Con el cambio del modelo de innovación global de un ciclo cerrado tradicional a ecosistemas abiertos, el intercambio de conocimientos y la cooperación colaborativa entre empresas se han convertido en clave para obtener ventajas competitivas sostenibles. Sin embargo, los estudios existentes se centran principalmente en la estructura estática, y hay una exploración insuficiente del mecanismo evolutivo dinámico y las estrategias de juego multipartito. En este artículo, se construye un marco de análisis bidimensional que integra el juego evolutivo y el modelo de Lotka-Volterra para explorar la evolución del comportamiento y las estrategias de las empresas centrales, las pymes y el gobierno en el ecosistema de innovación. A través de la modelización teórica y la simulación numérica, se revelan los efectos de diferentes variables sobre la estabilidad del sistema. Se encuentra que una asignación de beneficios moderadamente equilibrada puede estimular el intercambio de conocimientos bidireccional, mientras que una relación de sobre- o sub-asignación inhibirá la eficiencia de sinergia del sistema; una diferencia moderada en el stock de conocimientos puede promover la complementariedad del conocimiento, pero una sobreconcentración llevará al monopolio y al cierre del sistema; y el subsidio gubernamental necesita coincidir con precisión el costo de la apertura de las empresas con los beneficios potenciales para la sociedad, para evitar que el incentivo quede sin utilizar. En consecuencia, se sugiere optimizar la estructura de competencia entre empresas a través del mecanismo dinámico de distribución de beneficios, la construcción de plataformas de intercambio de conocimientos y políticas de subsidios clasificadas, promover la evolución del ecosistema de innovación hacia un estado equilibrado de beneficio mutuo y simbiosis, y proporcionar una base teórica e inspiración práctica para la gobernanza del ecosistema de innovación abierta.