伴随着改革开放的逐步推进，特别是加入WTO以后，我国制造业逐步融入全球生产网络中，由于我国劳动力资源丰富，教育水平较高，生产成本低下，使得我国制造业具有强大的国际竞争力，从而参与国际分工的水平迅速提高。然而，在我国制造业迅速发展的同时，由于对国外跨国公司的生产技术和全球市场的过度依赖，使制造业企业被锁定在了全球价值链的最低端，难以向价值链的高端环节攀升。与此同时，众多制造业企业选择了集聚的形式进行生产，这是伴随“第一波”经济全球化的发展与我国企业参与全球价值链而共同出现的现象。因此，研究制造业集聚对于制造业企业突破价值链低端锁定的作用具有重要意义。本文首先以国内外文献为基础，从理论方面分析了在全球价值链背景下，产业集聚对产业升级的影响以及创新在其中的重要作用。基于产业集聚的技术外部性与自主创新理论可知，低创新水平的企业通过产业集聚可以吸收高创新水平企业的技术外溢，从而提高本企业的创新水平；同时，通过企业之间的竞争或合作，可以有效促进企业自主创新水平的提高，因此产业集聚可以有效促进创新。而以全球价值链理论为基础，通过分析可知，创新水平的提高能有效实现企业在价值链上的攀升，使企业完成从价值链的加工装配环节向研发等高附加值环节的转变，从而实现产业升级。因此，本文结合已有研究，提出产业集聚能够促进产业升级的假设，同时提出创新可能在其中具有重要中介效应的假设。本文之后运用中介效应分析法，在实证方面分析了产业集聚对产业升级的显著影响，并且证实了创新在其中的重要作用。本文首先应用空间集聚指数法，以全国29个省级单位的数据为基础，测度了我国制造业所有子行业的集聚水平，然后依据2003-2010年全国制造业所有子行业的面板数据和按要素密集度划分的制造业子行业的面板数据，结合中介效应的分析方法，证实了产业集聚对产业升级的重要作用，同时测度了创新在其中所起到的中介作用。本文通过论证表明：从整个制造业总体来看，我国制造业集聚水平的提高有助于产业升级，即实现制造业企业在全球价值链上的攀升，而且创新在其中具有重要的中介作用。而从不同行业要素密集度的层面考虑，技术密集型制造业的产业集聚更有利于促进创新水平提高，进而实现产业升级，为我国企业摆脱价值链上的低端锁定提供了参考。同时，本文进一步确定了我国制造业企业集聚的目标并不是简单的“堆积”，而是要通过集聚促进创新水平的提高，这样才能更有效地实现产业升级。