El intercambio de conocimientos puede mejorar la eficiencia de la cooperación entre empresas, así como mejorar el rendimiento en innovación. Sin embargo, las empresas incurrirán en algunos costos en el proceso de participar en el intercambio de conocimientos. Basado en la teoría de Stackelberg, al construir modelos de juego corporativo con y sin intercambio de conocimientos, este estudio analiza el límite de decisión de las empresas según los cambios en los beneficios de las empresas con alianzas de innovación. La teoría de juegos cooperativos se utiliza principalmente para resolver el problema de la distribución de beneficios. El valor de Shapley es el método de distribución de beneficios más clásico y justo en esta teoría, que asigna beneficios cooperativos en función de la contribución marginal. Este estudio utiliza el valor de Shapley para dividir los beneficios con el fin de evaluar la estabilidad de la alianza y explorar cuándo las empresas compartirán conocimientos. Los resultados muestran que el beneficio de cooperación de las alianzas de innovación que cumplen con las condiciones para el costo de intercambio de conocimientos aumentará. Cuanto menores sean los costos del intercambio de conocimientos, más aumentan los beneficios de las empresas. Además, con el intercambio de conocimientos, cuanto mejor sea el efecto de marketing, mayor será el precio del nuevo producto. Aumentar los beneficios para cada empresa asegura la estabilidad y continuidad del intercambio de conocimientos entre las empresas. Finalmente, se evalúa la fiabilidad de los hallazgos de la investigación teórica a través de un ejemplo numérico.