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从现有研究来看，对集聚与全要素生产率增长之间关系进行研究的理论文献相对较少，大部分理论研究主要集中在集聚与经济增长之间关系的考察上。对集聚与经济增长关系的研究大致遵循着从古典区位理论到静态新经济地理理论，再到新经济地理理论动态化的这一框架在演进。
最早对集聚与经济增长的关系进行探讨的文献可以追溯到19世纪末Marshall（1890）对生产空间集聚现象的研究。他认为，必须注重研究“空间的区域变化和市场扩展的周期”，在外部性经济优势存在的情况下，随着经济的集聚，劳动力资源加以聚集，知识和技术的溢出效应增强、各种支持性的产业服务功能逐步完善、各种相应的交通设施也陆续建立，这有利于区域经济的发展。在Marshall（1890）研究的基础上，许多学者开始不断对集聚经济理论进行拓展。这其中，比较著名的是Perroux（1955）所提出的增长极理论。Perroux（1955）认为，在不同的区域，经济增长的动力和强度有所差异，那些增长较快的区域形成了经济增长的增长点或增长极，并通过不同的渠道向外扩散，继而对整个地区经济的增长产生推动作用。在Perroux（1955）增长极理论的基础上，Boundeville（1966）通过将地理学“增长中心”的概念引入Perroux的分析，在理论上将增长极概念的经济空间推广到了地理空间。他认为经济空间既包含了不同经济变量之间的结构关系，也涵盖了经济现象的区位关系或地域结构关系。同样，Kaldor（1961）也以Perroux（1955）的研究为基础，认为由于规模报酬递增效应的存在，在产业分布的“核心”区域，随着企业本身和社会收益动态性的存在，集聚具有明显的自我强化特征，集聚区域往往能获得更快的增长。而与之不同的是，随后Myrdal（1957）和Hirschman（1958）的研究则着重强调了产业区域集聚的边界溢出效应，在他们看来，在集聚经济外部性存在的条件下，伴随着其他的市场力量，不同区域间的增长差距逐渐拉大，这进一步形成了集聚的循环累积效应，因此集聚区域的经济增长能力进一步扩大了。这其中，Myrdal（1957）着重是对地区层面初始经济条件的强调，而Hirschman（1958）关注的侧重点则主要在于不同特征的产业差异。
20世纪90年代初，以Krugman（1991）、Fujita等（1999）以及Krugman和Venables（1995）为代表的新经济地理学派开始将空间因素纳入到经济增长理论的分析框架。这些研究大多以Dixit和Stiglitz（1977）的垄断竞争模型作为基本的分析基础，通过冰山贸易成本、规模报酬递增等一系列的假定，来对经济实践中不同的产业或地区集聚形态进行解释，并在此基础上进一步探讨集聚与经济增长之间的内在逻辑联系。具体来说，Krugman（1991）首次建立了一个包含地理经济特征的规范分析方法，从而将区域经济理论纳入到了主流经济学的分析框架。他认为，受外部经济环境的限制，产业布局将呈现出不同特征的空间集聚形态。在路径依赖特性存在的情况下，产业的空间集聚具有显著的自我强化特征，集聚形态一旦形成，便将继续发展和壮大。而Venables（1996）主要从产业的前后向联系出发，来考察产业的区域分布特征。他认为，当运输成本较高或是较低时，由于不完全竞争和运输成本创造了上下游产业间的前向和后向关联，模型假设中的两个地区都将进行生产。而当运输成本处于中间水平时，产业的前后向关联在区位的选择中起到了决定性的作用，此时模型存在多重均衡，这其中有些均衡是以所有产业在一个地区集聚为特征的。在运输成本从较高水平降到中间水平的过程中，集聚、经济结构以及收入水平将呈现较大差异，但在运输成本由中间水平继续下降时，集聚则会消失，区域经济的增长特征呈现趋同的趋势。与Venables（1996）的分析相类似，Krugman和Venables（1995）主要就全球化对制造业区域布局以及贸易利益分配的影响进行了分析。他们认为，制造业部门的生产具有垄断竞争特征，其产品可用作最终消费和中间投入品，而中间投入品则派生出企业间的需求联系，这会导致制造业趋向于集聚。当运输成本较高时，所有国家都进行制造业生产，但是当运输成本下降到一个特定的值以下，核心——边缘模式得以自发形成，此时处于边缘的国家就会遭受实际收入的下降，而当运输成本处于更低的水平，实际收入则会出现趋同现象，边缘国家收入增长而核心国家收入下降。
相对于传统的古典区位理论，以上所提到的新经济地理框架下对集聚与经济增长特征的分析，更为有效也更为全面的对现实实践中集聚形成的机制和影响进行了探讨。但与此同时，这些新经济地理模型的分析仍然存在着许多不足。除去模型假设的过于简化和严格外，实际模型分析的静态性受到了越来越多的质疑和挑战。正如Fujita和Thisse（2002）所指出的，在静态模型中各种均衡变量的决定依赖于各种参数的初值，而这些参数往往都是外生给定的。在这样的背景下，一些学者开始尝试将新经济地理下的模型进行动态化，强调空间集聚、技术溢出以及经济增长之间的相互作用逻辑。而20世纪90年代内生增长理论的繁荣则为这些研究提供了一个良好的分析平台。
最早将内生经济增长理论与新经济地理理论进行结合的是Englmann和Walz（1995）。Englmann和Walz（1995）在Krugman（1991）所建立的核心——边缘模型分析的基础上，引入了三个不同生产部门的假定，即：农业生产部门、制造业生产部门和研发部门。在此基础上，他们进一步将劳动力要素分为熟练劳动力与非熟练劳动力。他们认为，在那些具有熟练劳动力成本优势的地区，研发部门的产出较高，这会吸引制造业的生产部门向这一地区的集中，而制造业的集中则会进一步派生出对研发投入和熟练劳动力的内在需求，从而导致这一地区经济增长速度和技术进步速度的提高。Fujita（1996）在对Englmann和Walz（1995）的开创性研究进行肯定的同时，也指出了其研究的内在缺陷，即Englmann和Walz（1995）的分析所强调的主要是企业的供给，而忽略了对市场结构和消费者需求的分析。相较而言，Martin和Ottaviano（2001）以及Baldwin，Martin和Ottavinano（2001）的分析是在真正意义上将新经济地理模型进行动态化和一般化。与Englmann和Walz（1995）的分析所不同，Martin和Ottaviano（2001）以及Baldwin，Martin和Ottavinano（2001）着重强调贸易成本和规模报酬递增的相互作用，他们认为，在本地市场接近效应存在的情况下，产业会向那些增长速度较快技术水平较高的地区集聚，经济集聚呈现出较强的内生性特征。与此同时，随着地区经济集聚程度的提高，在外溢效应存在的情况下，企业研发创新的成本不断降低，随之而来的则是技术进步水平的提高以及地区经济增长速度的加快。因此，集聚与地区经济增长之间呈现出相互促进的发展特征。与Martin和Ottaviano（2001）假定劳动力要素不发生流动所不同，Fujita和Thisse（2003）将假定放宽到劳动力可以发生自由流动的情形，他们认为，经济的集聚特征与技术扩散的成本有关。在技术扩散不存在成本的情况下，研发部门和制造业生产部门将向同一地区集中，而在存在技术扩散成本的情况下，制造业的区位分布受贸易成本的影响较为明显。Fujita和Thisse（2003）同时强调，无论对于何种形态的空间布局分布而言，制造业的产业集聚对地区经济增长的贡献都是非常明显的。除此之外，Baldwin和Forslid（2000）以及Baldwin和Martin（2004）对技术外溢全球化的分析，也都得出了经济集聚水平的提高有利于地区经济快速发展的结论。