如前所述，政府干预是国内科技园区发展的普遍现象。同时，许多高新技术企业集群的形成往往是自组织与他组织共同作用的结果。这就要求政府的行为应该符合集群自组织的内在规律，即自组织应发挥主导作用，才可能取得好的效果。从系统论和热力学的观点来看，自组织是指一个系统通过与外界交换物质、能量和信息降低自身的熵含量，且在内在机制的驱动下，自行从简单向复杂、从粗糙向细致方向发展演化，不断地提高自身的结构有序度和自适应、自发展功能的过程。以普利高津的耗散结构理论和哈肯的协同论为代表的自组织理论为分析企业集群形成与演化过程提供了新的视角和工具。
在一个特定地理空间、特定领域的企业集群形成和演化大致经历过程。
首先，在初始阶段，数量较少的从外地迁移进来或本地区发展起来的高新技术企业和相关机构陆续出现在某一地域，但它们之间尚没有形成特定关联。这个阶段，可以依靠他组织来实现，例如通过政府行为驱使一批企业迁入某一区域，用优惠政策诱导企业集中在某一区域。
随后，企业和相关机构数量逐步增多，多个主要的企业及相关机构开始专业化分工，或因技术路径、共享信息、市场等资源而相互之间产生联系。接着，在合适的环境和条件下，产生了具有关联结构和特定功能的集群单元。集群单元是集群形成与发展的内核或者说集聚胚，具有极化、自发展与自组织功能（刘友金、郭新，2003）。然后，在一个或多个集群单元基础上加快企业集聚步伐，形成了企业集群。企业集群未来的走向有三种情况，一是自我进化，实现集群升级，具备更高级的结构和功能；二是由于迁移或衍生产生新的集群单元，在本地或异地推动新集群的形成；三是由于内外部因素走向衰落，系统解体。上述演化过程中，企业、集群与外界环境有物质、能量和信息的交换。
集群形成与演化过程相对应，存在一个集群系统自组织机制。横坐标表示外界对系统的控制参数，即系统偏离平衡态的程度（伊利亚·普利高津，1998）；纵坐标表示企业集群结构的有序程度。
在初始阶段，虽然有一定数量的高新技术企业和相关机构在地理上接近，但它们之间尚没有形成特定关联，是一个处于平衡态的相对封闭的系统，系统的有序程度很低，没有集群现象。从高新技术企业和相关机构的出现到产生关联阶段是系统从平衡态逐渐偏离到近平衡态，但仍处于非平衡态线性区，对应于热力学分支 a段，属集群萌芽阶段。政府采用优惠政策吸引高新技术企业入驻，引导官产学研合作的过程正是处于这一阶段。
集群单元出现则对应于b分支。此时，随着各个组织之间关联度提高，以及系统与环境的耦合，原有近平衡走向远离平衡状态并超过一定阈值（B点）而失稳，非线性作用通过局部涨落（系统局部对整体的宏观均态暂时微小的随机偏离）放大引起系统突变，形成了时空结构有序的集群单元，实现集群形成与演化过程的一次飞跃。从协同论角度看，集群单元的涌现则是系统各个单元（高新技术企业、大学、中介服务等机构及各种要素）非线相互作用加强，关联能量大于各个企业或机构独立运动能量，个体运动服从于协同运动使系统出现有序结构，形成具有耗散结构特征的集群单元。集群单元形成后，继续与环境进行物质、能量、信息交换，发挥极化和扩展功能，企业和相关机构迅速增多，内部关联和与环境相互作用加强，使系统进一步远离平衡态，到 C点导致二级分支 c出现，形成具有耗散结构特征的企业集群。同样道理，集群升级表示 d分支涌现，集群成为更高级、更有序结构。此外，在环境恶化、外力打击等外部因素，以及技术创新断层、过度竞争等内部因素的制约下，企业集群也可能衰败、解体。虚线 b′段、c′段表示，集群结构有序程度降低，集群功能退化。由于适应环境、产业升级或业务分离的需要，集群也可能向合适的新区域迁移。