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产业集群以其强大的创新能力和竞争优势成为区域经济的“增长极”。然而我国产业集群增长方式粗放,产品档次较低；技术创新能力不强,缺乏自主品牌,处于产品价值链的低端。要保持产业集群的可持续发展,产业集群升级是我们急需解决的问题。一些产业集群在发展到一定阶段出现衰退和消亡,如何预防、规避和控制产业集群发展过程中出现的风险也是摆在我们面前的一个难题。这两个问题都与产业集群的技术创新紧密相关。所以,对产业集群的技术创新特征、机制和实现过程的研究,即对产业集群的创新模型的研究显得十分必要而有意义。技术创新是科学技术知识与市场需求相互作用的结果。产业集群为技术与市场相结合的创新过程提供一个网络的平台。本文第二章对产业集群的网络结构进行了理论分析,认为产业集群是由基于产品价值链的专业化分工的产业组织网络与基于信任的社会关系网络相互叠加,相互嵌套而成的一个立体、复合式网络结构。这种网络结构决定产业集群的创新模式,影响创新绩效。产业集群创新是以产业组织网络垂直价值链上的大学、研发机构、企业、供应商、顾客的交流和学习,水平价值链上的同类企业的竞争与合作以及基于信任的社会关系网络正式和非正式交流为基础,以知识和信息的交流与互动为纽带,是一个信息获取、累积、加工和传递的信息过程。因此,产业集群创新模式具有“网络范式”而非“线性范式”。产业集群技术创新的网络性质使得集群企业技术创新的信息过程类似于神经网络中神经元的信息处理与传递的过程。因此,本文第三章借鉴神经网络模型,结合统计力学方程来构建产业集群技术创新模型,即从集群的网络结构视角入手,运用神经网络分析方法,剖析集群创新的微观主体——企业的创新过程并据此构建集群创新的神经网络模型,从创新的信息过程、创新的投入和创新意愿三个方面深入分析网络结构的各因素对集群企业创新的影响,弥补了现有集群创新模型过于宏观,对集群创新的微观机理缺乏足够分析,缺乏微观基础的不足。通过模型的分析,本文认为集群主体之间的本地联系和信任关系缩短了“心理”距离,正式和非正式交流促进显性知识和隐性知识的传播,提高了信息传导系数,从而促进了信息的交流和传播；网络的异质性和网络规模决定创新流量信息,集群企业的学习和研发能力决定其创新信息存量,信息的传播和集群企业创新形成循环累积增强效应；专业化分工、资源共享、合作创新降低创新门槛；激烈竞争增加创新动力,过度模仿降低创新预期收益率,抑制创新。本文第四章实证研究：在模型理论研究的基础,利用产业集群技术创新的神经网络模型,实证比较分析善琏湖笔的衰落和文港笔业的发展的内在原因。通过实证对比说明：网络结构的性质差异,决定产业集群的创新绩效,从而决定集群的不同演化轨迹——善琏湖笔因锁定封闭网络而走向衰落,而文港笔业由于开放、互动网络促使集群创新、升级、发展。最后,根据理论分析和实证研究,得出研究结论,并针对我国产业集群现状和集群发展过程中出现的风险提出相应的建议。本文认为产业集群的互动性、异质性、和开放性有助于信息的传播和交流,降低创新成本,增加创新动力,激发集群创新并促进其扩散；而网络的同质性和封闭性导致过度模仿和恶性竞争,降低创新的预期收入,削弱集群企业创新能力,抑制集群创新。因此,本文提出了促进集群主体结网、优化网络结构、发挥网络作用、规避网络风险的政策建议从而推动产业集群升级、防范集群衰落、延长其生命周期。