Este artículo propone un modelo de red acoplada de doble capa para analizar las actividades de innovación en línea en múltiples etapas, y el modelo consta de dos capas: la capa en línea, que representa las interacciones virtuales entre innovadores, y la capa fuera de línea, que representa las interacciones físicas entre innovadores. El modelo asume que las actividades de innovación son influenciadas tanto por las estructuras de red en línea como fuera de línea, así como por el efecto de acoplamiento entre ellas. Y simula todo el proceso de innovación, incluida la difusión del conocimiento y la recombinación del conocimiento. El modelo también incorpora el concepto de densidad de red, que mide el grado de conectividad y cohesión de la red (estructura de red). Observar la influencia de la densidad de red en la eficiencia de la innovación durante el proceso de innovación se realiza mediante el establecimiento del mecanismo de selección y el mecanismo de recombinación del conocimiento. La relación de acoplamiento entre las dos capas de densidad de red en las tres etapas de innovación se discute además en el marco teórico de la cadena de valor de la innovación. Los resultados de la simulación y experimentación sugieren que cuando la densidad de red fuera de línea es constante, una mayor densidad de red en línea no siempre es mejor. Cuando la densidad de red en línea es baja, la estructura dispersa de la red en línea reduce la eficiencia de la innovación. Cuando la densidad de red en línea es alta, la redundancia estructural causada por la estructura de red ajustada evita que la eficiencia de la innovación mejore. Los resultados del estudio ayudan a las empresas a ajustar y optimizar la estructura de red de cooperación interna en diferentes etapas de innovación para maximizar su efectividad y mejorar la eficiencia de la innovación de las empresas.