产业集群是当今区域经济发展的一种新趋势，它不仅是构成当今世界经济的基本空间构架，还常常是一个国家或区域竞争力的决定性因素。研究产业集群，对于培育区域竞争力、推动地方经济增长、解决“大企业”病、促进中小企业的发展、促进农村工业化和城镇化进程都具有重要的作用。目前，东北老工业基地调整和改造已成为我国经济建设的热点问题，此次调整和改造为东北老工业基地振兴带来了新的机遇。作为关系中国国民经济协调、持续、快速、健康发展的重大战略行动，其战略方式的选择至关重要。本文认为要把东北老工业基地转换成新的工业基地，必须按照市场化的方式重建企业之间的产业联系，培育和发展产业集群，这是整体经济发展的关键环节。　　本文围绕东北老工业基地产业集群化问题，将自然科学的自组织理论引入东北老工业基地产业集群形成机理的研究之中，运用定性分析与定量分析相结合、规范分析与例证分析相结合的系统分析方法，将东北老工业基地产业集群作为一个复杂系统，对东北老工业基地产业集群化的理论基础和实现途径进行了系统深入的研究。　　本文按照“障碍因素——形成机理——现实基础——衍生路径——组建集群——发展模式”的框架来研究东北老工业基地产业集群的形成和发展，并在此框架下进行了下列研究：　　首先，从地域生产综合体层面和制度变迁层面切入，提出了东北老工业基地问题的症结所在。在此基础上，分析了东北发展产业集群的障碍因素：来自东北企业集聚内部的障碍因素、来自东部沿海地区的障碍因素和东北区域环境压抑所形成的障碍因素。并对东北老工业基地形成产业集群的条件进行了辨析，提出了东北老工业基地也可以走产业集群化的道路。　　其次，基于自组织理论来研究东北老工业基地产业集群的形成机理。把东北老工业基地产业集群作为一个复杂系统，利用非线性科学自组织理论中的耗散结构理论、协同学理论、超循环理论和分形理论，从非线性科学自组织理论体系的角度来研究东北老工业基地产业集群的形成机理。　　对于衍生路径的研究，首先从东北老工业基地形成集群的现实出发，分析了东北具有形成产业集群的优势及其已具有的产业集群的成功经验。在此基础上，提出了东北老工业基地产业集群衍生过程的四种基本路径：业务外包、企业裂变、中小企业吸附和配套产业的移植。衍生是产业集群成长的必要途径，区域内的衍生能力是产业集群的活力所在和成熟的标志。　　东北老工业基地的特点决定了其产业集群是以核心企业为主体，通过集群合作伙伴的选择来组建产业集群。集群伙伴合作潜能的评价是组建集群的关键。提出了基于主成分投影法的集群伙伴合作能力评价选择，构建了评价指标体系，建立了相应的评价模型。在此基础上，运用博弈论对东北老工业基地集群化的入群行为进行了研究。通过引入企业收入风险系数、风险折扣的期望收益、合作产出效果系数、贴现系数、合作正反馈因子等概念，构建了核心企业与集群伙伴间两企业合作博弈模型。并以该模型为基础，深入分析了集群构建的各种约束条件和东北老工业基地产业集群化形成的策略。　　在对已有的产业集群发展模式进行分析与比较的基础上，结合东北老工业基地的现实情况和产业集群发展的特点，提出了东北老工业基地相应产业集群的发展模式。　　最后，以东北老工业基地装备制造业为案例，进行了例证分析。提出了东北老工业基地装备制造业集群衍生路径的重点是以业务外包和中小企业吸附为主；东北老工业基地装备制造业集群目前的发展模式应该选择以大企业为核心的轮轴式发展模式和东北地区发展装备制造业集群的空间组织形式。