现实中的高新技术企业集群不是孤立的和处于宏观静止状态的系统，它与外界密切联系，整个系统时刻随时间变化；而且内部呈现出不同程度的非均匀和多样性的特点，其资源分布、子系统发育程度等方面都是非平衡，是一种典型的非平衡结构。因此，高新技术企业集群的自组织需要满足非平衡相变的机制和条件。即高新技术企业集群自组织必须打破原有的平衡，打破分散、封闭和无序，使系统处于远离平衡的非平衡稳定态。
从平衡态与非平衡态的涵义可知，高新技术企业集群远离平衡态实质上就是集群内部出现分化，整个系统呈现出差异性、多样性和非均匀性的特点，而且各个组成部分都与外界有密切的联系并随时间动态变化。高新技术企业集群的远离平衡态意味着系统结构的多样化和复杂化，以及功能的内部分化和整体强化。那么，作为一种非平衡的经济系统。高新技术企业集群的稳定态如何才能从近平衡态向远离平衡态过渡，如何判断集群是否远离平衡态？这就需要对推动集群远离平衡态的动力、机制和表征进行讨论。高新技术企业集群远离平衡态需要一定的推动力量，通过一定的内部机制起作用，并有特定的表现形式予以显性化。推动集群远离平衡的主要力量包括市场需求、技术进步、制度创新三种驱动力；内部机制主要包括竞争、协作及正反馈三种；高新技术企业集群远离平衡态的主要表征是集群内部的专业化及多样化形态的出现。
（1）高新技术企业集群远离平衡态的动力。耗散结构理论强调利用外界的作用力，引入负熵流以推动系统远离平衡态。例如，贝纳德对流的出现要求通过加热来形成上下层的温差，推动系统偏离平衡，进而产生自组织行为。外力推动高新技术企业集群远离平衡态主要有三种方式，一是市场需求；二是科技进步；三是制度创新。这些驱动因素使得高新技术企业集群面对环境的选择压力，为远离平衡态提供了动力。霍兰（J。H。Holland，2000）在其复杂适应系统（CAS）理论中认为，无论是生物体、神经元、还是公司，任何单个主体的持存都依赖于其他主体提供的环境，系统的多样性和复杂性是个体不断适应环境的结果。
一是市场需求。由于消费者日益追求个性化的产品和服务，社会消费需求日益多样化，产品更新换代加快，生命周期趋短，迫使高新技术企业不得不加快创新步伐，搜索个性化的信息，提供多样化的服务与产品。在市场的驱动下，高新技术群体成员的资源和能力不断发展和调整，集群的内部经分化发育而形成了各自的特色和核心竞争力，推动系统对原有稳定态的偏离。换言之，市场需求的变化对集群企业提出新的适应要求，即企业面临市场环境的选择压力。不同的企业对市场因素的判断和反应模式存在差异，与市场环境交换的信息、物质的种类和数量不同，从而造成了企业之间的各种差异。
二是科技进步。当代科学技术的革命性进展，催生了大量高新技术企业，并且这些企业基于技术创新的要求不断分化，产生差异。首先，高新技术领域的重大技术突破，如集成电路的发明、DNA重组技术的发明，带动了一系列相关技术和产品的出现和创新，沿着特定的技术轨道，高新技术企业各有自身的专业定位，形成高新技术企业和相关机构的多种多样的形态。
三是制度创新。无论是高新技术企业个体还是集群整体，其各子系统、各层次的分化、发育的根本原因在于人的主动性、创造性和个性化的活动。人力资本在高新技术产业的诸要素中扮演着最为关键的角色，制度创新的核心作用在于激发人才的积极性和创造性（吴敬链，2002），进而不断突破经济系统固有的各种惯性和平衡态。在等级森严、僵化保守的制度安排下，企业个体之间的分化和发育是缓慢的，不明显的，经济系统将被“锁定”在原有的平衡态。故此，制度创新是高新技术集群远离平衡的驱动力量之一。
（2）高新技术企业集群远离平衡态的机制。外因通过内因起作用。驱动高新技术企业集群远离平衡态，还要依靠竞争、协作和正反馈三种内部机制共同发挥作用，从而对外界输入的信息和物质进行有效的吸收和配置，为集群引入负熵流。
一是竞争机制。竞争是企业在市场中的基本生存形态。高新技术企业集群的竞争包括内部竞争和群间竞争两种方式。集群内部的竞争直接导致群体的分化和差异。高新技术企业之间的竞争是在多个领域同时展开的。高新技术企业为应对各种竞争，必须对自身的资源及配置资源的能力不断进行调整，逐步形成各自不同的经营目标、资源和技能组合、竞争战略及企业文化。而一些在竞争中落败的企业则被淘汰出局，引起集群内部要素的分解、流动和重新组合。集群综合竞争的结果使得有关的资源、能力、目标在时间和空间上都表现出差异性，对原有的稳定态产生偏离。因此，竞争的存在和结果可能造成系统内部或系统之间更大的差异、非均匀性和不平衡性，造就了开放系统远离平衡态的自组织演化条件（吴彤，2000）。
二是协作机制。高新技术企业集群内的协作与联合体现了系统的整体性，但这并不意味着协作导致集群进入平衡态和匀质化、单一化。一方面，集群是由多层次、多侧面组成的，不同层次、不同侧面存在的协作行为，有利于各子系统的产生和发育，子系统的演化正是集群内部结构复杂化和功能分化的结果，也就是集群进一步偏离平衡态。另一方面，协作是集群内在相关性的表现。这种相关性是基于集群内部成员之间、要素之间的专业化、异质性和互补性而存在的。而且，协作有助于进一步促进专业化。例如，集群内两家企业从生产链条的发包业务的协作中得到了好处（节省成本，提高效率等），则发包方会利用这种协作关系来提高研究开发效率与质量，进而获得更多的订单。而承接方为保住业务，则要不断培养和提升发包方所关注的技术和能力。由此，协作推动两家企业朝着互补方面强化各自优势，知识、信息、技术、条件的差异化现象更明显。
三是正 反 馈 机制。高 新 技 术产 业 属 于 知 识 型 经 济，阿 瑟（W。Brain。Arthur，1995，1998）认为知识经济、高新技术企业具有报酬递增的特性。在自增强（正反馈）机制作用下，初始条件、随机事件或扰动往往对经济系统具有重大影响，并最终选择一种结构，将系统“锁定”。对于高新技术企业集群而言，由于随机事件和扰动的存在，以及自增强机制的多态均衡等特性，各个企业之间、技术系统之间的发展结果是不同的。由于高科技产品的转换成本及系统锁定等特点，领先的企业将强者愈强，与同类企业的技术、市场、规模等方面的差异日益扩大，例如微软的操作系统和办公系统软件。现实中的高新技术企业集群也显示出报酬递增的正反馈特征。例如，硅谷中的 HP、INTEL、MI-CROSOFT等企业发展成跨国巨头；印度班加罗尔、马德拉斯、海德拉巴等软件集群的出口企业集中度越来越高，2001～2002 财年，软件出口前10大公司、前 10 大印度公司、前 10 大跨国公司的出口额分别为 47.74、30.32、37.07 亿美元，占软件出口总额比重达62.16%、39.48%和48.27%。前10大出口公司对整个软件出口增长的贡献率达73%。
故此，“从这种新观点出发，那些存在重要的报酬递增部门的最初完全一致的经济，最终都不一定选择同一条道路”（阿瑟，1998）。其结果，就引起集群内部的分化和远离平衡。当然，经济系统总是同时存在负反馈机制，会抵消正反馈机制的作用，使集群有偏向于原有平衡的趋势。
（3）高新技术企业集群远离平衡的表现形式。高新技术企业集群内部要素和子系统的差异化、非匀质化及多样性的增强是集群远离平衡态的标志。这些差异是要素之间、子系统之间相互作用，产生自主协同和整体优化的前提。从自组织角度看，高新技术企业集群远离平衡，一是表现在集群内部分化出具有不同专业方向和不同功能的子系统，在互补的基础上形成相对完整的高新技术产业价值链、创新链和产品链；二是表现在集群内部组成单元和要素的多样化，包括技术、市场、人力资源、组织机构等方面的差异性和多样化。对于这两点，新产业区理论以“弹性专精”的特征予以相关的阐释：一方面，区内单个企业的生产总是集中于有限的产品和过程，形成专业化的特点，专业化分工是与生产的技术可分性以及垂直分离的生产组织方式相关的；另一方面，区内的中小企业作为一个集体，其生产是相当灵活和多样化的，能够适应多样化的消费需求，而且，产业区理论还非常强调机构的稠密性，即大量的各种各样类型的机构（企业、商会、金融机构、创新中心等）的存在和联系（王缉慈，2001）。
① 高新技术企业集群专业化分工及其测度。高新技术企业集群基于价值链体系而出现内部分化，形成有关联的差异，产生专业化分工体系。高新技术企业及相关机构沿着产业价值链不断地集聚和分化，将导致集群对原有稳定态的持续偏离。高新技术产业基本的价值链构成。
价值链的分化中，可以从两个层次来进一步讨论。一是产品生产链；二是技术创新链。对于由发达国家和地区转移而来的发展中国家和地区的高新技术企业集群而言，往往以加工制造环节为主，例如东莞的计算机配件企业集群，那么，形成完整配套的产品链（物质联系）是推动企业之间从孤立走向分化，使企业群体偏离平衡的有效途径。而对于强调创新的地方企业集群，则更应强调基于创新链的分化，即形成专业化分工协作的研究开发流程，使企业群远离平衡态。在这当中，物质的联系往往居于次要地位，而不同的技术、知识与信息的联系是首位的。
对于一个高新技术开发区（科技园区）来说，对企业群体内部分化产生的专业化程度进行测定，可以从一个侧面反映出集群偏离平衡态的程度。
区域专业化指数是度量区域专业化程度的一个指标，中国学者王铮在《走向县域可持续发展》（1999）一书中，曾使用该模型分析了区域经济的结构。它被定义为：
式中 I是专业化指数，Pj 是就业人口在第 j个产业部门的比重，一般认为 I大于0.7是高度专业化的，I小于0.3是欠专业化的。
由于活跃的技术创新是高新技术产业发展的主要动力之一，要推动集群远离平衡态，就要求高新技术集群企业在不同的技术层面和开发流程形成异质的技术能力和条件，即不断提高自身技术条件与能力的专有性，使集群的技术系统呈现多样化，出现功能分化。
② 高新技术企业集群多样化及其测度。高新技术企业集群的多样性有下面一些主要表现形式：人才多样化、技术与产品多样化、资金结构多样性等。
人才多样化。知识的生产力和创新力成为高新技术企业及其集群发展的关键因素，而人才是更深层次的决定因素。专业化、年轻化、知识型的人才队伍是高新技术企业集群的能动主体。由于个人状况、分工和时空分布的不同，人力资源的非平衡显然是集群处于非均衡状态的重要表现。而人力资源的远离平衡则是其在集群内部的进一步分化导致质量与结构的更大差异、非匀质和多样化。这种差异和多样化有利于集群内部人才、知识与信息的协同和整合，提升整体创造了有利条件。因为集群的优势及其自组织行为，依赖于人才群体的集体协作行为。人力资源的群体结构状况，群体的组织协调和整合能力对于集群发展具有关键性作用。故此，对于高新技术企业集群远离平衡态在人力资源方面的体现，主要从其专业知识、文化背景、层次结构状况等多样性来分析。而同质化的人才群体，例如国内大学中普遍存在的“近亲繁殖”的现象，不利于科技创新活动。
技术和产品结构的多样化。高新技术企业的发展日益有赖于对顾客需求个性化和小批量快速生产的适应。对于单个高新技术企业而言，提供专一的产品和技术，将产品和技术定位于某个具体的细分市场，为特定的地区和特定顾客提供服务是可行的竞争战略。但是，对于整个高新技术企业集群来讲，则应提供多样化的技术与产品，避免单一狭窄的市场，即要求其市场具有多样化的特点。根据不同的市场和顾客研究开发不同的技术和产品可以获得不同的需求、创新和销售等方面的信息。技术与产品多样性引起集群信息来源和内容多样性，再引起集群内部信息分布的非均匀化。至于技术和产品的多样化，可从技术层次、应用领域及市场覆盖范围等方面进一步加以体现。
资金结构多样化。高技术产业既是技术密集又是资金密集的产业，资金是科技园区发展的重要因素。这就需要多源头、多渠道来筹集资金。不同种类的投资机构的集中提高了高新技术企业集群资金结构的多样化。
除此之外，高新技术企业集群是各种复杂的要素和组分形成的有机整体，集群内部的竞争战略、所有制结构、投资规模、品牌形象、文化观念及其他各种资源和能力都可能作为集群系统变量而描绘出高新技术企业集群的差异化、多样化。
对于高新技术企业集群中的多样性如何进行衡量呢？就原理而言，高新技术企业集群的自组织演化与生物遗传进化行为是同样的，即从本质上来讲是系统向着高度复杂性和组织性进化（Brooks D。R，wilen E。O，1986）的过程。其中，远离平衡意味着子系统的差异和系统的多样性，同时意味着系统熵（统计熵）的减少（平衡态熵最大）。从信息论角度看，统计熵是标志结构复杂性的量度，信息表征组织化程度。申农（Shannon）在《信息论》中提出“熵是一个系统丢失‘信息’的量度”。维纳（Wiener）在《控制论》中称信息为“负熵”。故此，系统信息含量变得越大时，负熵输入越大，系统的熵越小，反映系统有序度越高。企业的多样化实际上增加了系统的信息量。Shannon—Wiener指数正是借用信息论的方法来测量个体的异质性，即群体的多样性。Shannon—Wiener指数为：
其中，H为个体的信息含量（统计熵），单位是比特，H越大表示多样性越大。S为种类数量。Pi 为个体属于第 i个种类的个体比；如果群内个体总数为 N，第 i种个体的数量为n，则 Pi=ni/N。
以高新技术企业人才层次多样性为例，按专业技术职称将高新技术企业集群中的人才分为三种类型（S=3）：初级（如助理工程师）、中级（如工程师）、高级（如高级工程师）。假设各由1000 名科技人才组成的两个高新技术企业集群 A、B（或者是一个集群的不同发展时期）的各类人才数分布。
从表中数据直接判断，集群 B中人才结构的差异化和多样性应该比集群 A中的人才结构差异化和多样性显得更明显。
N=1 000，Pi 为括号内所注数字，按（2）式计算，则集群 A、B的人才多样性指数分别为：
HA=-[0.8（log2 0.8）+0.2（log2 0.2）+0]=0.7219
HB=-[0.5（log20.5）+0.3（log20.3）+0.2（log20.2）]=1.4855
可得 HB&；；gt；HA，故此，单从人才层次的多样化来考察，集群 B的多样性和个体差异性大于集群 A的多样性和个体差异，B较 A进一步偏离平衡态。
最后，需要注意的是，所谓差异、专业化和多样性都是建立在高新技术产业内在联系基础上的，不是完全不相关的差异和分化。就高新技术企业集群的技术体系而言，只考虑专有性是不够的，技术分化之后还必须要有相关性，否则不利于企业之间的聚集和协作。从集群内技术系统专有性和相关性两个维度出发，可以建立分析矩阵。
第Ⅰ象限表示集群中的技术领域和门类众多，而且技术工具零散及一般化，技术协同能力弱。第Ⅳ象限表示集群拥有许多专有的核心技术，而且技术之间的互补性和关联性强，有利于集聚成为高一层次的技术系统。高新技术企业集群企业的技术专有性可从其拥有的专利、专业数据库、技术秘密和专长等方面考察。而技术相关性包括功能、市场、设备等方面的关联。如果各个企业的技术条件与能力沿着前述的技术层面和开发流程而分化，则其内在的相关性一般较强。
