产业集群已成为经济全球化时代区域经济发展的主流。产业集群有利于形成规模经济，能够产生外部经济性；有利于提高产业的整体竞争力，加强集群内企业间的合作；有利于促进企业之间的创新，能够产生创新效应等。目前，国内外对集群效应的研究还普遍停留在现象上，缺乏对集群效应形成原因及影响因素的深入研究，因此对产业集群效应深层次原因进行研究具有重要的理论意义和现实意义。本文在产业集群效应文献综述的基础上，总结了目前集群效应研究的局限性；进而透过集群效应的现象（外部经济性、竞争理论以及学习机制等），对集群效应的概念进行界定，并对其内在原因及影响因素进行理论分析，确立总产值和资金产出率为集群效应的衡量指标；接着，针对不同类型的产业集群（水平型产业集群和垂直型产业集群），确定状态变量及其影响因素，建立模型。然后应用元胞自动机模型及计算机模拟实验手段对产业集群效应进行研究，分别构建了水平型、垂直型产业集群效应模型，对影响水平型、垂直型产业集群效应的相关因素作模拟分析，明确水平型、垂直型产业集群效应的关键影响因素。研究结果表明，对于水平型产业集群效应而言，技术水平对资金产出率和总产值的影响最为突出，自然资源的影响次之。集群内部竞争对资金产出率的影响较明显，而对总产值的影响略弱。人才储备对集群总产值的影响较大，但对集群资金产出率的影响微乎其微。集群收益、区域品牌效应、技术支撑，市场等因素对集群资金产出率及总产值各有不同程度的影响。对于垂直型产业集群效应来说，技术水平对集群资金产出率的影响最为突出，产业集中度的影响次之。但对总产值而言，产业集中度的影响最大。自然资源、人才储备、集群收益、区域品牌效应、集群合作度、政策变量等因素对集群资金产出率及集群总产值各有不同程度的影响。本文是对产业集群效应研究的一个有益探索，研究思路和方法有助于推动产业集群的深层次研究，研究结论有利于引导政府和企业关注关键影响因素，具有较大的理论意义和现实意义。