台灣科學園區自創立以來已歷經三十年的時間，長期仰賴的電子代工模式已面臨發展瓶頸，再加上歐、美、日等先進國家近年亦積極發展新型態的群聚政策，使得台灣高科技產業群聚有必要開始吸收國外經驗，並透過國際合作交流活動達到群聚內創新活動不斷新陳代謝的效果。其中，台灣三大科學園區已進駐許多日本廠商，且園區內台灣廠商也有諸多技術來自日商或是與日商合作之成果，因此台日在產業技術合作層面上早已形成一定程度的緊密性，探討日本近年在高科技產業群聚發展狀況與政策思維，將有助於台灣科學園區繼續升級轉型。為了探討台、日高科技產業群聚如何透過國際合作策略來避免群聚衰退現象以及持續發展的可能方向，本研究完成的研析內容包括三項：(1)透過產業群聚與區域創新相關文獻回顧來探討群聚跨國境合作模式；(2)台灣三大科學園區發展歷程以及國際合作模式之分析；(3)日本知識型群聚發展歷程以及國際合作模式之分析等。
首先，在文獻回顧與群聚跨國合作理論建構方面，依據麥克波特教授的群聚相關著作內容，可發現產業群聚強調的重點在於「在地理上彼此接近的相關企業或機構，基於某特定領域上的相通性及互補性而進行連結，形成一個關聯產業所組成的群聚型態，並產生知識擴散效果，對激發創新及提升生產力，產生正面影響」。但是產業群聚在成形之後，群聚內部運作產生的僵硬性導致創新活動受到限制，加上外部技術與顧客需求急速變化之影響，將使得既有產業群聚逐步失去誘引廠商進駐的誘因，而開始產生衰退現象。
針對此一問題，後續的產業群聚研究，開始導入學習型地區、產業群聚重疊以及區域創新系統的觀點，希望透過創新活動的內外連結來促使產業群聚能持續活化與發展。其中，地區內存在多種產業群聚，透過產業群聚間重疊效果雖可帶來短期激化各群聚內持續創新的效果，但仍無法建構產業群聚內創新活動長期新陳代謝的機制，仍需仰賴與全球其他具有特色的產業群聚內的創新活動進行跨國境交流與連結，才能給予既有群聚內的成員帶來破壞性創新的衝擊，讓產業群聚能夠在某項技術領域持續保持競爭優勢。因此，以「區域創新系統」的「創新網絡」國內外連結效果，使產業群聚能轉變為學習型地區，才是中長期的處方籤。
所謂的區域創新系統，是指在特定地理地區內，一群公私部門互相合作的創新組織，透過正式與非正式的互動，進行知識交換，而提升區域內的創新能量的策略模式。產業群聚被視為是區域創新系統中「知識應用與開發子系統」的核心元素，其組成包括產業廠商、顧客、供應商、競爭者以及合作夥伴。這些產業群聚內的企業或廠商又會被各種知識創造與產出的源頭組織所圍繞影響，這些組織的主要成員包括政府研究機構、技術仲介機構、以及大學教育機構等，形成了所謂的「知識產生與傳播子系統」；而除了知識生產與傳播子系統之外，產業群聚也會受到地方自治團體、產業化團體以及政策推動機構所組成的「區域政策系統」所影響。因此，區域創新系統內的三個子系統是包含在區域特有的社會制度與文化特性之下，持續進行相互作用，促成知識與創新活動的融合。
區域創新系統內營造出的創新環境，能夠吸引外部的區域創新系統合作，而形成創新網絡機制，將有助於產業群聚不斷進化。而區域創新系統邁向成熟階段時，該地區擁有的產業技術或專業知識已在世界各地深化發展，因而必須要透過與不同國家的區域創新系統進行交流與合作，才能給予原有產業群聚內成員帶來挑戰與衝擊，激發出能帶來新成長方向的新技術或服務創新模式。本研究認為，區域創新系統的國際合作模式，可透過區域創新系統的三項子系統跨國境連結的觀點來探討：第一為「知識應用與開發子系統」層級的跨國合作觀點，主要為探討形成產業群聚特徵的地區民間企業或技術商品化研究機構如何與海外進行交流合作；第二為「知識產生與傳播子系統」層級的跨國合作觀點，主要為探討區域創新系統或產業群聚內的大學、政府研究機構或技術仲介移轉機構如何與海外進行交流合作；第三是「區域政策系統」層級的跨國合作觀點，主要為探討區域創新系統內的地方自治團體、創新或群聚政策推動機構如何與海外進行交流合作。
其次，本研究整理分析了台灣三大科學園區發展歷程以及國際合作策略方向。台灣科學園區可謂為帶動台灣產業邁向高科技層級型態的火車頭。台灣第一個新竹科學工業園區於 1980 年 12 月正式成立，創造半導體代工模式，成為複製美國矽谷經驗的最佳典範；1995 年 5 月南部科學工業園區成立於台南市，開啟南台灣發展光電產業群聚的契機；中部科學工業園區於 2003 年開放廠商進駐，積極推動台灣中部精密機械、奈米產業技術以及關鍵材料技術之發展。藉由竹科、中科、南科等三大科學園區帶動周邊多個衛星園區的逐步成形，使得台灣高科技產業能夠茁壯發展。就三大科學園區的國際技術連結關係而言，竹科內廠商以半導體產業為主，透過代工模式來取得美國半導體大廠的技術授權，而為吸引外商投資設廠，園區除提供租稅優惠之外，也提供標準廠房租賃，替外商節省建廠的資金及時間，能快速展開營運。然而，由於竹科土地空間已逐漸飽和，因此外商的擴廠投資開始由竹科轉到中科與南科，因此從外商投資的角度來，南科與中科可視為竹科之延伸，但卻有別於半導體產業，乃以光電產業為主。再者，此兩大園區廠商多採用日本關鍵技術進行生產，與日商技術合作相當頻繁。而這樣的現象也反應出半導體與光電產業在國際連結關係上的差異，美國基本上為半導體產業技術的領先者，而光電產業中關鍵零組件或材料技術的領導者則多以日商為主，因而造成竹科與南科、中科的國際技術連結方式有所差異。
若就區域創新系統的觀點來看，竹科在知識應用與開發子系統的主要成員為半導體製造廠商以及由園區廠商組成的「台灣科學工業園區科學工業同業公會」；而竹科在知識產生與傳播子系統核心成員為工研院、清華大學、交通大學等學術或研究機構，提供竹科廠商豐富的科技人才資源、在職訓練及可移轉的研究成果；竹科區域政策系統的主軸則為科學工業園區管理局，其主要任務與目標在於引進高科技產業技術人才，並提供園區廠商之各種營運上的諮詢服務。南科在知識應用與開發子系統的主要成員為光電以及生技廠商，其知識產生與傳播子系統核心成員為以成功大學為首的南台灣各大專院校、各大學共同成立的「南部科學園區產學學會」以及國家型科研計畫推動單位等，而南科區域政策子系統的主軸則為南部科學工業園區管理局，其主要任務包括：「持續發展產業群聚」、「建構永續環境」、「推動文化藝術」等，使南科成為台灣建構綠色產業環境的典範。中科在知識應用與開發子系統的主要成員為光電以及精密機械產業廠商；其知識產生與傳播子系統核心成員為逢甲大學、國立中興大學、國立暨南國際大學、東海大學與朝陽科大等中部各大學於園區內成立的育成創新中心，目的在於與園區廠商建立合作管道，讓大學研究成果能與廠商需求接軌；中科在區域政策子系統的主軸為中科管理局，主要任務在於整合園區內廠商發展奈米精密機械與材料、光電以及綠能技術，促使台灣中部形成高科技產業群聚，進而連結竹科與南科，形成台灣西部產業創新走廊的中長期目標。
台灣科學園區發展已歷經三十年的時間，傳統的電子產業代工模式逐漸面臨瓶頸，園區內廠商也開始面臨轉型或升級的問題，因此，如何透過國際合作活動與交流經驗來重新檢討科學園區的未來發展策略，成為台灣高科技產業群聚持續發展的重要課題。本研究整理分析台灣三大科學園區推動國際合作的各種活動後，發現台灣科學園區及其所屬的衛星園區皆屬於量產型工廠集中的高科技產業群聚，其促進國際合作的主要目的在於協助廠商順利採用國外研發完成之技術來進行生產、吸引國外高階技術人才來台，以及提升科學園區的營運效率等。由此可知，台灣三大科學園區推動國際合作的策略內涵對於區域創新系統發展的影響可歸類於知識應用與開發子系統以及區域政策子系統等兩個子系統層面，期望藉此促進台灣高科技產業群聚應用外部技術的能力，並且維持其吸引國內外高科技廠商持續進駐的誘因，確保台灣科學園區的國際競爭力。
自 1960 年代起，日本政府已開始推動「新產業都市」、「工業整備特別地域」、「工業再配置計畫」、「高度技術集積都市」以及「地域產業集積活性化法」等產業園區政策，透過補助金以及租稅優惠等措施，鼓勵都市圈以外的地方自治團體設置工業區或高科技產業園區來吸引國內外企業的工廠據點進駐，解決都市圈與地方經濟發展落差的問題。然而，隨著這些工業區或產業園區內的人工成本以及租金費用的上升，也迫使日本企業逐步把工廠移轉到薪資水準更低以及優惠措施更多的亞洲新興國家，以維持製造成本上的優勢。這使得日本各地許多的工業區或產業園區開始面臨進駐廠商數量降低，甚至呈現園區關閉的困境，致使日本地方產業在中長期發展上又面臨瓶頸。
有鑒於此，日本文部科學省於 2002 年開始推動「知的群聚創成事業計畫」，希望透過知識型群聚的思維，擺脫以生產為主的傳統產業園區的發展思維。知識型群聚也透過區域創新系統持續發展的觀點，組成產官學合作的知識平台組織，促成地方產業群聚內已長期累積的產業界研發能量與學術界的研究成果進行整合，強化既有地方產業技術的升級轉型，並鼓勵各種將研究成果進行商業化之創業活動，使高科技新創企業不斷出現。再者，知識型群聚計畫所指定的群聚事業本部，可視為一種知識平台組織，積極推動各種國際合作交流活動，不但能持續促進產業群聚內技術資源的新陳代謝，使傳統以生產為主的產業群聚轉型成為以研發為主軸的高科技產業群聚，更能吸引國際企業的研發中心或高階製造據點長期進駐，進而在地生根。
文科省依據科學技術基本計畫提及的群聚發展方針，於 2002 年開始推動「知識群聚創成事業計畫」，以跨縣市範圍的廣泛地區發展概念，整合縣市甚至鄉鎮內具有發展先端技術潛力的企業或學術研究機構，使地方產業技術能升級或轉型，進入脫成熟化階段，引領該地區成為某項技術領域的世界研發重鎮。「知識群聚創成事業計畫」的第一期計畫從 2002 年開始為期 5 年(2002-2006 年)，選定 15 個重點地區作為知識型群聚；第二期計畫則從 2007 年開始同樣為期 5 年(2007-2011 年)，選定 13 個重點地區作為知識型群聚。
具體而言，各地推動「知識群聚創成事業計畫」時，首先結合當地縣市以及產業技術相關法人機構，成立知識群聚事業本部作為核心平台組織，推動知識型群聚的運作進入軌道，其次由群聚事業本部募集地區主軸技術領域的企業廠商、大學以及政府或民間研機構加入，將政府補助資金導入產業合作研究或研發活動當中。若就區創新系統的觀點來分析各地區知識型群聚的內容，其知識應用與開發子系統的主要成員為該地區產業技術相關之廠商或產業化推動機構；區域政策子系統的主要成員則為營運群聚事業本部的當地產業技術相關之財團法人或公益法人團體。事實上，透過與當地產官學界保持長期合作關係的財團法人或公益法人等團體來營運群聚事業本部，不但能活用該財團法人長久在地累積的網絡人脈來號召當地各領域成員加入，更能適才適所的有效分配政府的補助經費資源，順利推動當地既有研發能量與研究成果之有效整合，達成共創的效果。
再者，各地區的知識型群聚除了整合或促進當地既有產業合作研發能量之外，亦積極與海外大學以及相關研究機構進行交流合作，透過資源互補與相輔相成的思維來進行共同研究，並將成果回饋到知識型群聚內，達成產業技術不斷新陳代謝的目標。本研究整理分析日本六個主要知識型群聚推動國際合作活動概況後，可發現日本知識型群聚屬於整合地區產學合作或學研間共同研究的高科技產業群聚，其促進國際合作的主要目的在於協助群聚內的學研機構能與海外頂尖研究機構進行共同研究或研發活動，並將研究成果回饋到知識型群聚內，主要將影響區域創新系統的知識產生與傳播子系統，使既有地區產業技術能達到國際領先水準，建構知識型群聚所在地區能成為某技術領域的世界重要據點。
綜上所述，台灣科學園區推動國際合作活動對區域創新系統發展的影響主要在於知識應用與開發子系統以及區域政策子系統等兩個層面，期望提升台灣科學園區內廠商對外部新技術的應用能力，並改善園區管理局的管理營運效率，讓以科學園區為基礎所形成的高科技產業群聚能不斷增加產值規模，對國家的經濟成長率有所貢獻。相對於此，日本政府所推動的知識型群聚政策，主要在於整合國內外最先端的技術研發成果或基礎研究成果，並突破各種制度障礙，讓研發或研究成果能順利回饋到知識群聚內的廠商，促使地區產業技術發展方向能真正朝向高附加價值階段邁進；因此，其國際合作活動主要著重在知識產生與傳播子系統的層面。
基於上述考察與分析內容，本研究提出未來台日高科技產業群聚在本 身發展以及雙方合作層面上之政策建議：
一、 參考日本知識型群聚推動經驗，有效整合台灣科學園區與周邊地區之產學研合作成果，持續推動科學園區轉型成「知識型創新園區」
依據英國科學園區協會(UKSPA )於 2002 年的定義指出，所謂的科學園區必須具備三個條件：(1)必須是以知識開發為基礎的知識型群聚；(2)必須擁有能提供創業與新創企業成長相關諮詢服務的相關機構；(3)必須跟大學以及研究機構的研究者緊密結合。事實上，日本近年所形成的知識型群聚乃是基於以上的思維來進行發展。我國科學園區發展歷史已超過三十年，園區內廠商已開始面臨技術升級與轉型的問題，過去日本高科技工業園區的失敗經驗是否值得台灣科學園區在未來發展上的參考，仍有待討論。但是，我國科學園區在未來發展策略上，勢必修正傳統以吸引電子代工為主的量產工廠進駐之工業園區概念，應積極擴大園區內廠商與園區外各學研機構直接進行共同研究或共同研發活動的範圍，並大幅開尚無生產目標之研發型新創企業、大學的基礎研究中心以及智財相關技術服務業的進駐，才能讓既有科學園區能真正轉型成具研發功能的「知識型創新園區」 (Knowledge driven science park)，達到中長期創造高附加價值的目標。具體而言，未來政府可結合工研院、金屬工業發展中心等研發法人單位在各科學園區內設置知識群聚推動中心，作為園區知識擴散與深化的平台組織，大規模推動產學合作、學研合作以及既有研發需求與基礎研究成果的媒合工作，讓科學園區能真正具有知識創造功能，將能持續吸引國內外頂尖技術層級廠商進駐。
二、 促進台日高科技產業群聚國際合作模式之互補連結
本研究依區域創新系統之三項子系統的觀點對台日高科技群聚進行分析，可發現台日高科技產業推動國際合作活動其主要影響的區域創新系統之子系統層面各有不同，雙方在推動國際合作活動過程中所累積的知識與經驗也有所不同，可進一步形成國際合作知識與經驗上的互補關係。台灣科學園區屬於量產型工廠集中的高科技產業群聚型態，其推動國際合作策略對區域創新系統發展的影響，主要在於知識應用與開發子系統以及區域政策子系統等兩個層面，希望能增加科學園區內廠商取得海外新技術資訊機會與應用新技術的能力，同時亦提升園區管理局的營運管理能力，讓以高科技產業量產工廠為基礎而建置的科學園區能不斷增加產值規模。日本知識型群聚屬於促進產學與學研合作之廣域性群聚型態，其推動國際合作策略對區域創新系統發展的影響，主要在於知識產生與傳播子系統的層面，希望能整合國內外最先端技術的研發成果或基礎研究成果，並突破各種制度障礙，讓研發或研究成果能順利回饋到知識群聚內的廠商。未來台灣科學園區管理局與日本知識型群聚推動機構可定期召開合作交流會議，邀集雙方的產、官、學、研單位或機構進行國際合作推動經驗的分享，彌補雙方在推動高科技群聚國際合作活動上的不足之處，使雙方皆能強化區域創新系統之三個子系統層面的國際合作功能。而藉由台日高科技產業群聚在推動國際合作經驗的共享機制之建立，亦可間接促成台日高科技產業群聚在區創新系統之三個子系統層面的全面接軌，深化台日高科技產業群聚在量產技術以及前瞻研發技術上的合作程度。
三、 強化台日中小企業合作平台組織的科技媒合功能，加速台日高科技產業群聚建立互信共創的共同研究網絡
由於台日高科技產業群聚的營運管理機構接觸機會有限，並不容易在短時間內建立互信共創的基礎，進而引導本身群聚內的廠商或學研機構來進行國際合作研究或研發活動。未來，經濟部中小企業處的台日中小企業合作交流推動計畫以及台日產業技術合作促進會等台日中小企業合作平台組織，應積極與台日科技高峰論壇、半導體國際實裝會議等定期舉辦之台日前瞻科技交流研討會進行連結，強化平台組織本身在台日前瞻科技或基礎研究方面的篩選媒合能力，讓台日高科技產業群聚能夠在短時間內建立高信賴性的溝通管道，加速台日高科技產業群聚營運管理機構對彼此科技研發或研究成果之了解，提升雙方建立共同研究網絡之成功率。