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一般说来，当产业集群形成后，将可以通过多种途径，如降低成本、刺激创新、提高效率、加剧竞争等，提升整个区域的竞争能力，并形成一种集群竞争力。这种新的竞争力是非集群和集群外企业所无法拥有的。产业集群的本质是范围经济、外部经济共同作用的过程，产业集群促进了企业间的竞争，推动了整体产业的升级换代。综观已有的研究观点，产业集群化发展将产生有利的经济效应：节约交易费用；促进分工，提高效率；降低信息成本；有利于整合资源；有利于技术溢出。这些正外部经济效应的存在，使得产业集群成为决定产业竞争力的新的组织形式。随着产业集群的形成和发展，其对于其他地区产业资本和相关要素的吸引力越来越大，而这进一步促进产业集群的发展。产业集群具有的吸引力使得一地区的优势逐步由区位优势转向产业优势，使得该地区产业落地生根，不断提升产业竞争力。
产业集群的发展机理主要表现在以下几个方面：
区位品牌是产业在特定区域范围内形成的所有品牌形象与产业商誉的总和，对产业发展与推广有重大作用。产业集群的最重要特点之一，就是它的地理集中性，即大量的相关产业相互集中在特定地域范围内。由于地理位置相互接近，产业集聚内部的竞争自强化机制将在集聚区形成“优胜劣汰”的自然选择机制，从而刺激企业创新和企业衍生。伴随着集群的发展，集聚所依托的产业和产品不断走向市场，自然就形成了一种区位品牌。单个企业要建立自己的品牌，需要庞大的资金投入，然而企业通过集群及集群内企业的整体力量，加大广告宣传的投入力度，利用群体效应，就很容易形成“区位品牌”，从而使每个企业都受益。与单个企业要建立自己的独立品牌相比，通过集聚区内企业的整体力量，利用群体效应所形成的区位品牌可以形成产业整体品牌竞争力。与单个企业品牌相比，整体品牌更形象、更直接，是众多企业品牌精华的浓缩和提炼，更具有广泛的、持续的品牌效应，它是一种珍贵的无形资产。而且相对于产业集群，单个企业的生命周期是相对短暂的，品牌效应难以持续，集群中的企业遵循优胜劣汰竞争规律，只要不是由于技术或自然资源等外部原因使集群衰退或转轨，区位品牌效应更易持久。从另一方面来说，这种区域品牌是由企业共同的生产区位产生的，一旦形成之后，就可以为区内的所有企业所享有，而且可以形成对区外企业的品牌吸引力。在区位品牌效应的作用下，集聚产业不仅可以有效开拓国内外市场，而且有利于提升整个区域的形象，为产业发展创造有利的外部条件。
资源是产业发展的基本前提，资源的有效利用是决定产业竞争力的关键。通过产业集聚，有利于充分发挥资源的共享效应，提高产业的成本竞争力。
首先，产业集群可以使公共设施得到充分利用。集群的形成使政府更愿意投资于相关的教育、培训、检测和鉴定等公用设施，这些设施的设立又明显地促进了集群内企业的发展。公共物品共享使资源在产业集群内具有更高的运用效率。公共设施价值的增加慢于企业的规模和数量的增长，从而使生产资料转移到单个产品上的价值也减少。
其次，产业集群提高了劳动力市场的效率。一方面，集群内容易形成充足的劳动力市场供给，吸引新企业迁入，也吸引了拥有丰富专业技术和管理经验人才的涌入，使企业很容易获得各种类型的人才。另一方面，劳动力市场具有流动性强的特点，劳动力快速的流动对其自身素质要求提高，也促进了信息、知识、技术的扩散和传播，并增加了创新的机会。由于集群内企业多从事相近的产业，劳动者就近可以毫不费力地转换工作，而劳动者向外转移却比较困难，使得人力资本进入集群容易，而退出集群较难。这种单向度的流动性有利于培养劳动者对集群的忠诚度，也激励了劳动者的不断创新。
再次，产业集群获得信息成本优势。信息的掌握对企业经营来说至关重要。集群内各企业之间交往比较频繁，集群内部人员流动也比较频繁，同类信息高效快速地传播，企业搜索产业信息时在时间和费用上都会大大节省。信息的高效率、低成本获得促使企业在贸易上占有优势。这种效果有点类似于一个公司内部的信息网络共享。地理位置的接近供给因素与技术的关联都可以加速信息流在产业群内的流动。节省搜寻信息的费用，并且促使信息、技术优先扩散出去。
最后，产业集群还可以降低交易成本。产业集群的形成，使经济主体在交易活动中靠近交易对象，节约了相互的要素流动、产品运输的有关费用；同时产业集群使得生产线上的各个环节都变为市场竞争的主体，各个环节的生产与经营都根据效率与经济原则进行广泛的分工与协作。由于以市场交易关系取代了内部管理关系，产品交易成本也就降低了；集群内的企业还可以联合起来，大批量采购生产资料，他们还可以建立共同的销售中心，降低销售费用；由于企业的空间聚集，使交易的空间范围和交易对象相对稳定，这就节约了各种找寻费用；由于集群内的企业具有较强的根植性，有利于企业间建立基于信任和合作为基础的稳定关系，使双方容易达成协议并自觉履行合约，从而降低了谈判签约的费用以及监督执行的费用。
劳动分工细化和专业化程度的提高既是产业集群形成与发展的基本动因，又是产业集群的竞争优势所在。而这种竞争优势的获得是通过企业之间有效的分工与合作为前提的。
在产业集群内，大量企业集中在一起，既展开激烈的市场竞争，又进行多种形式的合作。产业集群内的企业因为地域的接近和领导人之间的密切联系，形成共同的正式或非正式的行为规范和惯例，彼此之间容易建立密切的合作关系，从而减少机会主义倾向，降低合作的风险和成本。因此其合作的机会和成功的可能性无疑会大大增加。企业之间的合作能够创造的力量大于单个企业力量的简单总和，但是，并不是所有的企业都能进行有效的合作，因为他们不一定能搜寻到合作伙伴，即使搜寻到了，也要进行一番严格的考证。而产业集群内的企业之间合作却有独特的优势，如联合开发新产品，开拓新市场，建立生产供应链，由此形成一种既有竞争又有合作的合作竞争机制。
产业集群中的分工合作关系为，相关的垂直联系和水平联系的企业提供了专业化机会，由此也带来了效率的提高：集群企业间分工合作发展，企业间的互补性增强，容易实现及时供货、零库存、全面质量管理等，使社会资源得到更加充分的利用；企业内部分工外化，将原先自行生产的部分零部件外包给其他企业，利用社会资源更快地扩大生产规模或降低成本，从而充分发挥资源效用。而且通过这种合作方式，中小企业可以在培训、金融、技术开发、产品设计、市场营销、出口、分配等方面，实现高效的网络化的互动和合作，以克服其内部规模经济的劣势，从而能够与比自己强大的竞争对手相抗衡。
产业集群对于产业创新能力的提高有着非常重要的影响。
首先，集群能够为企业提供一种良好的创新氛围。集群内企业的激烈竞争形成强大的压力，并转而成为多数企业的强烈创新动力，迫使企业加快技术创新步伐，或者提升产品质量与产业层次，改善服务；或者将同质性竞争转变为差异化竞争，开发新的产品品种和工艺，以适应迅速变化的市场需要。同时一家企业的知识创新很容易外溢到区内的其他企业，因为这些企业通过实地参观访问和经常性的面对面交流，能够较快地学习到新的知识和技术。在产业集群中，由于地理接近，企业间密切合作，可以面对面打交道，这样将有利于各种新思想、新观念、新技术和新知识的传播，由此形成知识的溢出效应，获取“学习经济”（Leaning Economics），增强企业的研究和创新能力。
其次，集群有利于促进知识和技术的转移扩散。知识按其形态可分为显性知识和隐性知识，显性知识是可编码化知识，通常用文本形式来表达，随着交通通讯的发展，编码化知识可以在远距离间快速传递和扩散，其转换成本较低；而隐性知识则难以编码化，不易用文本的形式表达，其获得途径主要是通过“干中学”和“用中学”获得，隐性知识的扩散需要面对面的交流和接触，因而其转换成本较高。占据整个知识的绝大部分、并且对创新极为重要的是隐性知识，这类知识主要蕴藏在人们（尤其是专家、工程师和技术工人）的大脑之中，一般很难用语言表达，个人属性较强。因此为了提高创新收益，创新主体需要在地理上与相关知识源邻近，从而能通过与之进行频繁互动来获得所需的隐性知识。在产业集群中，地理、文化和机构的接近便于企业之间通过人员流动与私人之间的交流等形式建立稳定和持续的关系，为组织内部及不同组织之间的隐性知识准确地传递与扩散提供了基础条件，从而降低了系统的知识转换成本。同时，产业集群内由于同类企业较多，竞争压力激励着企业的技术创新，也迫使员工相互攀比，不断学习；企业间邻近，带来了现场参观、面对面交流的机会，这种学习、竞争的区域环境促进了企业的技术创新；集群内领先的企业会主导产业技术发展方向，一旦某项核心技术获得创新性突破，在集群区内各专业细分的企业很快会协同创新，相互支持，共同参与这种网络化的创新模式。事实也已经证明，产业集群内知识和技术的扩散要明显快于非集群化的企业。
再次，集群可以降低企业创新的成本。产业集群内发达的专业化分工合作机制为不同企业之间资本、技术、人力资源等生产要素的灵活组合提供了机遇，使得集群成员企业都能够将自己有限的资源集中投入到单个价值链环节的技术创新活动中，可以充分发挥各自的比较优势，缩短创新周期，降低创新风险，提高创新的成功概率，从而降低新产品开发和技术创新的成本。