여기에 한국과 중국 석유기업의 석유산업 구조의 차별성을 고려하기 위해 수직적으로 통합된 국영기업을 모형에 반영할 필요가 있으며 이에 대한 기존 연구는 salinger(1988), Fraja & Flavio(1990), Riordan(2008), Fraja(2009) 등이 있다. 이러한 모형의 기본 틀을 바탕으로 한국과 중국의 석유산업 간 차별성을 고려해 변형된 세 가지 게임이론 모형을 제시하고자 한다. 모형 1: 수직통합 기업이 없는 상황 하에서 민간 정유기업들이 경쟁하는 기본모형(비수직통합-과점 모형)을 설정해 FTA 체결 시 기업의 이윤 증감과 사회후생의 증감을 산출한다. 모형 2: 중국의 석유산업 특성을 반영해 수직적으로 통합된 국영석유기업이 존재해 민간 정유기업과 경쟁하는 모형(수직통합-혼합과점 모형)을 만들어 역시 FTA 체결에 따른 기업의 이윤 증감과 사회후생의 증감을 도출한다. 모형 3: 중국의 국영석유기업이 향후 민영화될 가능성을 고려해 수직적으로 통합된 민간 석유기업이 다른 국가의 민간정유기업과 경쟁하는 모형(수직통합-과점 모형)을 통해 FTA 체결에 따른 기업 이윤과 사회후생 증감을 분석한다. 그리고 세 가지 모형의 결과와 비교해 비대칭적인 석유산업 구조 하에서 FTA 체결이 한국 석유산업에 주는 이익을 여러 각도에서 평가할 것이다.
한국과 중국의 석유산업 간 차별성을 고려하여 변형된  비수직통합-과점 모형, 수직통합-혼합과점 모형 그리고 수직통합-과점 모형으로 총 3가지 게임이론 모형이 있다. 이 3가지 모형의 결과와 비교하여 비대칭적인 석유산업 구조에서 FTA 체결이 주는 이익을 평가할 수 있다.