Цель дипломного проекта - Разработка лабораторного комплекса «Кластерные технологии» в рамках дисциплины «Высокопроизводительные вычислительные системы» для обучения студентов кафедры АСУ.

Кроме того в ходе дипломного проектирования будет разработано программное обеспечение, которое будет представлять собой интерфейс, позволяющий запускать параллельные программы, балансируя нагрузку между узлами кластера. Поставляемый интерфейс MPICH2 этого не позволяет.

Анализ кластерных технологий в контексте лабораторного практикума

Типы кластеров

Кластер -- группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи и представляющая с точки зрения пользователя единый аппаратный ресурс.

Один из первых архитекторов кластерной технологии Gregory F. Pfister [Грегори Пфистер] дал кластеру следующее определение: «Кластер -- это разновидность параллельной или распределённой системы, которая:

· состоит из нескольких связанных между собой компьютеров;

· используется как единый, унифицированный компьютерный ресурс».

Обычно различают следующие основные виды кластеров:

· отказоустойчивые кластеры (High-availability clusters, HA, кластеры высокой доступности)

· кластеры с балансировкой нагрузки (Load balancing clusters)

· вычислительные кластеры (Computing clusters)

· grid-системы.

Кластеры высокой доступности

Обозначаются аббревиатурой HA (англ. High Availability -- высокая доступность). Создаются для обеспечения высокой доступности сервиса, предоставляемого кластером. Избыточное число узлов, входящих в кластер, гарантирует предоставление сервиса в случае отказа одного или нескольких серверов. Типичное число узлов -- два, это минимальное количество, приводящее к повышению доступности. Создано множество программных решений для построения такого рода кластеров.

Отказоустойчивые кластеры и системы вообще строятся по трем основным принципам:

· с холодным резервом или активный/пассивный. Активный узел выполняет запросы, а пассивный ждет его отказа и включается в работу, когда таковой произойдет. Пример -- резервные сетевые соединения, в частности, Алгоритм связующего дерева. Например, связка DRBD и HeartBeat.

· с горячим резервом или активный/активный. Все узлы выполняют запросы, в случае отказа одного нагрузка перераспределяется между оставшимися. То есть кластер распределения нагрузки с поддержкой перераспределения запросов при отказе. Примеры -- практически все кластерные технологии, например, Microsoft Cluster Server. OpenSource проект OpenMosix.

· с модульной избыточностью. Применяется только в случае, когда простой системы совершенно недопустим. Все узлы одновременно выполняют один и тот же запрос (либо части его, но так, что результат достижим и при отказе любого узла), из результатов берется любой. Необходимо гарантировать, что результаты разных узлов всегда будут одинаковы (либо различия гарантированно не повлияют на дальнейшую работу). Примеры -- RAID и Triple modular redundancy.

Конкретная технология может сочетать данные принципы в любой комбинации. Например, Linux-HA поддерживает режим обоюдной поглощающей конфигурации (англ. takeover), в котором критические запросы выполняются всеми узлами вместе, прочие же равномерно распределяются между ними.

Кластеры распределения нагрузки

Принцип их действия строится на распределении запросов через один или несколько входных узлов, которые перенаправляют их на обработку в остальные, вычислительные узлы. Первоначальная цель такого кластера -- производительность, однако, в них часто используются также и методы, повышающие надёжность. Подобные конструкции называются серверными фермами. Программное обеспечение (ПО) может быть как коммерческим (OpenVMS, MOSIX, Platform LSF HPC, Solaris Cluster Moab Cluster Suite, Maui Cluster Scheduler), так и бесплатным (OpenMosix, Sun Grid Engine, Linux Virtual Server).

Вычислительные кластеры

Кластеры используются в вычислительных целях, в частности в научных исследованиях. Для вычислительных кластеров существенными показателями являются высокая производительность процессора в операциях над числами с плавающей точкой (flops) и низкая латентность объединяющей сети, и менее существенными -- скорость операций ввода-вывода, которая в большей степени важна для баз данных и web-сервисов. Вычислительные кластеры позволяют уменьшить время расчетов, по сравнению с одиночным компьютером, разбивая задание на параллельно выполняющиеся ветки, которые обмениваются данными по связывающей сети. Одна из типичных конфигураций -- набор компьютеров, собранных из общедоступных компонентов, с установленной на них операционной системой Linux, и связанных сетью Ethernet, Myrinet, InfiniBand или другими относительно недорогими сетями. Такую систему принято называть кластером Beowulf. Специально выделяют высокопроизводительные кластеры (Обозначаются англ. аббревиатурой HPC Cluster -- High-performance computing cluster). Список самых мощных высокопроизводительных компьютеров (также может обозначаться англ. аббревиатурой HPC) можно найти в мировом рейтинге TOP500. В России ведется рейтинг самых мощных компьютеров СНГ.

Системы распределенных вычислений (grid)

Такие системы не принято считать кластерами, но их принципы в значительной степени сходны с кластерной технологией. Их также называют grid-системами. Главное отличие -- низкая доступность каждого узла, то есть невозможность гарантировать его работу в заданный момент времени (узлы подключаются и отключаются в процессе работы), поэтому задача должна быть разбита на ряд независимых друг от друга процессов. Такая система, в отличие от кластеров, не похожа на единый компьютер, а служит упрощённым средством распределения вычислений. Нестабильность конфигурации, в таком случае, компенсируется большимм числом узлов.

В статье рассматриваются особенности типологии кластеров, формирующихся в российских условиях. Кластеризация экономики территориального уровня представляется в качестве одного из перспективных направлений развития регионов, муниципальных образований, городов и городских агломераций. Автором выделено пять базовых типов кластеров, формирующихся в регионах России, в том числе: промышленный, инновационный, туристический, образовательный, инфраструктурный. Обоснованы условия и ограничения кластеризации региональной экономики. В частности, обосновывается положение, что политика выравнивания территорий в социально-экономическом плане должна касаться обеспечения подъема и приоритетного развития именно тех отраслей, которые присущи местной территории, и только на этой базе предлагается развивать иные направления и формы экономической деятельности, в том числе на кластерной основе. Особое внимание уделено университетскому и инфраструктурному кластерам с учетом их высокого потенциала межкластерного взаимодействия. В частности, отмечено, что миссия инфраструктурных кластеров не ограничивается только выполнением непосредственных функций обслуживания экономики и населения региона, но она касается задач формирования комфортной среды и улучшения качества жизни.

развитие регионов

финансовые потери

межкластерное взаимодействие

кластеризация экономики

1. Болл С. В. и др. Фармацевтический кластер в России: особенности формирования и перспективы развития. – М.: Инновационный фонд «РОСИСПЫТАНИЯ», 2011. – 224 с.

2. Лукин М.В. Административно-управленческие механизмы социально-экономического развития регионов и муниципальных образований. – СПб.: Арт-Экспресс, 2013. – 346 с.

3. Портер, М. Конкуренция / Пер. с англ.: Уч. пос. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. – 610 с.

5. Чернышов С. Гора родила мышь // Эксперт-Сибирь. – 2012. – № 41. – С.16-17.

В современных условиях в мировой экономике, с учетом усложнения связей и взаимодействия экономических субъектов, происходит процесс перехода от доминирования экономических институтов, характеризующихся жесткими формами субординации и владения собственности (наиболее распространенными из которых являются компании холдингового типа) к более гибким мобильным (по динамике и масштабу деятельности) структурам, причем наиболее популярными из них являются кластеры .

По мнению М. Портера, процесс кластеризации первоначально носил стихийный характер: предприятия и организации какой-то одной отрасли или близких видов экономической деятельности стремятся располагаться на какой-то одной территории, что позволяет им поддерживать деловые контакты, обмениваться полезной информацией, отстаивать и лоббировать свои профессиональные интересы . Не случайно, одним из первых объектов, определенных М. Портером как кластер, была группа малых и средних предприятий итальянских обувщиков. В этом плане кластеры напоминают средневековую гильдию ремесленников с ее нормами, правилами взаимодействия и своеобразной субкультурой.

Вместе с тем в последующие годы кластеры становятся не только стихийно организованными группами предприятий и организаций, но и целенаправленным и достаточно эффективным инструментом государственной экономической политики. В частности, данная форма организации в ряде стран стала применяться как основной инструмент новой экономической политики (Великобритания, КНР, Финляндия США, и др.), а в ряде случаев и в виде антикризисной стратегии (Канада).

Кластеризация экономики территориального уровня в современных условиях выступает в качестве одного из перспективных направлений развития регионов, муниципальных образований, городов и городских агломераций. В настоящее время контуры кластерной политики сводятся к четырем основным типам кластеров.

К первому типу относятся промышленные кластеры. Как правило, они концентрируются на базе совокупности предприятий и организаций одной отрасли, обеспечивая реализацию той или иной «цепочки ценностей», заканчивающейся производством и реализацией конечной продукции. На рис. 1 представлены две возможные цепочки ценностей (для автомобильной и лесной отраслей), составляющие возможное «продуктовое обоснование» кластеризации экономики того или иного региона.

Рассматривая промышленные кластеры для разных цепочек ценностей, можно сделать вывод, что в каждом конкретном случае состав участников данного партнерства предприятий может быть разнообразным, хотя его основу («ядро кластера»), как правило, составляют организации НИОКР, промышленного производства и сбыта продукции.

Рис. 1. Примерные «цепочки ценностей», составляющие «продуктовое обоснование» кластеризации территориальной экономики в двух отраслях

Диапазон критериев выделения промышленных кластеров в российской практике значителен. Так, рядом специалистов в качестве кластера объявляется автомобильный комплекс Санкт-Петербурга, исходя из наличия в городе и в прилегающих к мегаполису районах Ленинградской области нескольких автомобильных производств (Форд, Тойота, Ниссан и др.). Однако подобный комплекс на данном этапе, по мнению автора, не является кластером, поскольку в Санкт Петербурге практически отсутствуют НИИ и КБ, ориентированные на разработку новых автомобилей и их узлов, нет университета, выпускающего специалистов для автопрома, в зачаточном состоянии находится сектор производства комплектующих изделий для автопрома. И, наконец, в городе отсутствует особая, своеобразная «автомобилецентрированная» культура (предусматривающая телевизионные передачи, профессиональные и любительские конкурсы), соревнования профессионалов и любителей и т.п. Называть Санкт-Петербург «Русским Детройтом» пока преждевременно.

Поэтому правильнее оставить для группы смежных предприятий автомобильной промышленности Санкт-Петербурга понятие комплекс или «протокластер», как начальная стадия по мере формирования необходимых атрибутов, преобразующаяся в кластер. В России, например, полноценный автомобильный кластер сформирован в г. Тольятти. Более взвешенную оценку возможности кластеризации собственной промышленности высказало руководство Ивановской области, считающее, что для организации полноценного текстильного кластера потребуется не менее 20 лет.

Ко второму типу кластеров следует отнести инновационный кластер. Следует подчеркнуть, что инновационные кластеры могут фактически представлять особые экономические зоны с инновационно-внедренческой направленностью и технополисы. В Российской Федерации подобные кластеры формируются на базе малых городов с высоким инновационным потенциалом. Примерами подобных городов являются г. Зеленоград в Подмосковье, г. Сосновый Бор в Ленинградской области. К этой же категории можно, в частности, отнести города со статусом ЗАТО (ранее относящиеся к категории так называемых закрытых городов или «почтовых ящиков»), имеющим комплекс предприятий и организаций стратегических отраслей.

Вторым вариантом формирования инновационного кластера является его позиционирование как особой экономической зоны инновационно-внедренческого типа. Как правило, эффективность подобных кластеров зависит от изначального потенциала университетов или научно-исследовательских организаций, на базе которых формируется особая экономическая зона или инновационный кластер. Не случайно, высказываются сомнения в эффективности, по крайней мере, на начальном этапе широко разрекламированного проекта инновационного комплекса «Сколково» (состоящего сразу из пяти формирующихся кластеров) по аналогу Кремниевой долины (Silicon Valley) в США.

Однако в отличие от аналога, в котором ведущую роль, особенно на начальном этапе, имел Стэнфордский университет, исходным элементом Сколково является лишь бизнес-школа. Характерно, что попытки формирования особых экономических задач в городах с изначально низким инновационным потенциалом, выразившиеся в образовании особых экономических зон, себя не оправдали. Как показала проверка, проведенная Счетной Палатой РФ и Минэкономразвития, при имеющейся на настоящее время отдаче от этих зон, за редким исключением, вложенные в их создание бюджетные средства окупятся не ранее чем через полторы тысячи лет . Отметим, что неравнозначный эффект успешности функционирования инновационных комплексов был отмечен и по итогам государственной программы, реализуемой с 1980 г. в Японии по созданию сети технополисов преимущественно в наиболее отсталых сельскохозяйственных провинциях. Из подобных примеров следует сделать вывод, что формирование инновационных кластеров более перспективно в тех районах, где есть изначально более высокий потенциал для проведения инновационной деятельности. А политика выравнивания территорий в социально-экономическом плане должна касаться обеспечения подъема и приоритетного развития именно тех отраслей, которые присуще местной территории. И лишь на этой базе можно развивать иные направления и формы экономической деятельности.

Третью группу составляют туристические кластеры. Отметим, что их формирование, несомненно, требует не только наличия в определенном районе естественных предпосылок для развития туризма, но и значительных усилий по формированию благоприятной инфраструктуры. Особенностью, присущей туризму, как экономическому виду деятельности, является наличие ощутимого мультипликативного эффекта, выражающегося в том, что на одно рабочее место в туристических организациях (непосредственно обеспечивающих предоставление туристических услуг) приходится в среднем 6-7 мест в организациях обслуживающей инфраструктуры (отельном бизнесе, транспортном обслуживании, организациях сферы питания, здравоохранения, рекреации, экологического сервиса, обеспечении безопасности и пр.). Следует отметить, что ввиду разнообразия регионов России, почти в каждом из них имеются существенные предпосылки для организации местного туризма разнообразного типа (рекреационного, лечебно-оздоровительного, религиозно-паломнического, экстремального, рыболовно-охотничьего, бизнес-туризма и пр.), однако, основным сдерживающим фактором выступает дефицит объектов инфраструктуры.

Особую группу кластеров составляют так называемые «инфраструктурные кластеры». Отметим, что наличие инфраструктуры обязательно для успешного функционирования любой социально-экономической системы. Более того, одним из условий успешного функционирования и развития кластера любого типа является наличие эффективно работающей инфраструктуры, скоординированная деятельность компонентов которой позволяет резидентам кластера существенно снизить свои издержки. Отметим, что эффективно работающая инфраструктура - один из важнейших мотивирующих факторов членства в составе кластера его потенциальных резидентов.

Вместе с тем связность и скоординированность действий элементов инфраструктуры далеко не всегда проявляется на практике, приводя к многочисленным нестыковкам и потерям из-за межведомственной разобщенности. Отметим, что связность инфраструктуры особенно важна для следующих типов территорий и поселений:

1) новые городские районы и поселения, использующие концепцию комплексного освоения территории, основанную на создании не только жилищной сферы, но и комфортной социальной среды, удобного транспортного обеспечения;

2) города и иные городские поселения, реализующие концепцию «умного города», предусматривающего применение интеллектуальных технологий, обеспечивающих выполнение задач от управления деятельностью всего комплекса городских служб до дистанционного управления посредством мобильного телефона системой энергетического и бытового обеспечения домохозяйства (например, на базе технологической платформы «Urban OS», разрабатываемой международной компанией «Living Plan IT» ;

3) города и городские поселения, находящиеся в сложных природно-климатических условиях. В данном случае основной комплекс предприятий, обслуживающих обширную территорию с находящимися на ней отдельными поселениями, может базироваться в центре городского округа. Согласимся с теми авторами, которые считают, что в ряде городов Крайнего Севера, с учетом свертывания других видов экономической деятельности, такая отрасль инфраструктуры, как ЖКХ, поддерживающая жизнедеятельность поселений, выполняет территориально-образующие или градообразующие функции .

Таким образом, роль инфраструктурных кластеров не ограничивается только выполнением непосредственных функций обслуживания экономики и населения региона, но она касается задач формирования комфортной среды и улучшения качества жизни.

Пятым типом кластеров выступают университетские комплексы или образовательные кластеры, особенностями которых, наряду с предоставлением образовательных услуг, выступает разработка инновационных продуктов (товаров, работ и услуг) при участии преподавателей, студентов и аспирантов. В принципе, такой образовательный кластер в перспективе может стать важным системообразующим элементом развития территории.

Следует отметить, что представленная выше типология характеризует базовые кластеры, однако типология кластеров может быть дополнена за счет эффектов межкластерного взаимодействия. Данный эффект проявляется в том, что кластеры в целом или их отдельные резиденты (предприятия и организации) могут взаимодействовать с кластерами других типов. В частности, подобное взаимодействие может приводить к созданию принципиально новой конкурентоспособной продукции (за счет синергетического эффекта). Наибольшими возможностями к межкластерному взаимодействию располагают, естественно, образовательные и инфраструктурные кластеры, в определенной степени способные выполнять обеспечивающие функции для любого кластера.

Таким образом, типология кластеризации экономики России строится на формировании базовых типов кластеров (промышленного, инновационного, туристического, инфраструктурного, образовательного) и тех видов кластерно организованных групп предприятий и организаций, кооперирующихся на основе межкластерного взаимодействия.

При этом отметим необходимость кластерной координации инфраструктурных предприятий, обеспечивающих не только выполнение каждой отраслью и предприятиями своих непосредственных функций, но и за счет координации усилий (эффекта кластера), обеспечивающих снижение финансовых потерь и рост качества жизни.

Рецензенты:

Дроздов Г.Д., д.э.н., профессор, заведующий кафедрой «Менеджмент таможенного и страхового сервиса» ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный экономический университет», г. Санкт-Петербург.

Макаров А.Д., д.э.н., д.ю.н., профессор, профессор кафедры прикладной экономики и маркетинга Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт-Петербург.

Не случайно, наибольшее распространение городские округа как форма муниципальной организации получили именно в северных регионах России.

Библиографическая ссылка

Звягина Е.М. ТИПОЛОГИЯ КЛАСТЕРОВ И ОСОБЕННОСТИ КЛАСТЕРИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ РЕГИОНОВ РОССИИ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=12696 (дата обращения: 10.03.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Становится общепризнанным фактом, что в условиях глобализации для любой страны важным условием устойчивости и экономической независимости является ее внутренняя организация, включая способность быстро и четко реагировать на изменения внутренней и внешней конъюнктуры как отдельных регионов, так и страны в целом, осуществлять быструю адаптацию за счет средств инновационной политики. Таким образом, требования к высокой организации локальных систем, как более мобильных в сравнении с глобальной системой, значительно возрастают. Этот процесс ставит остро вопрос разработки и реализации региональной инновационной политики, а также вопрос формирования инновационного микроклимата региона.

В мировой практике существуют различные способы активизации и совершенствования инновационной среды региона. К ним можно отнести формирование в регионе развитой инновационной инфраструктуры (технопарки, бизнес-инкубаторы, региональные инновационные фонды), создание сети трансфера технологий (пропаганда результатов инновационной деятельности и распространение инноваций с привлечением торгово-промышленных палат за пределами регионов), прямую и косвенную финансовую поддержку инновационных проектов, а также кластерный подход в реализации инновационной политики.

Стоит отметить, что под регионом в данном случае следует понимать административно-территориальную единицу (область), как более прозрачную структуру управления инновационном процессом.

Понятие и виды кластера

Кластеры - это сконцентрированные по географическому признаку группы взаимосвязанных компаний и специализированных поставщиков, которые в определенных областях могут конкурировать, но вместе с тем должны вести совместную работу. При кластерном подходе в фокусе будет не отрасль, а совокупность ее субъектов - не только промышленных компаний, но и научных, общественных, правительственных структур из совершенно разных отраслей, объединенных идеей создания общего продукта.

Кластер представляет собой совокупность географически локализованных и взаимосвязанных компаний определенной отрасли, а также обеспечивающих их деятельность и находящихся на данной территории поставщиков оборудования, комплектующих, специализированных услуг, предприятий и организаций инфраструктурных отраслей, научных и образовательных учреждений.

Согласно теории Майкла Портера, кластер - это группа географически соседствующих взаимосвязанных компаний (поставщики, производители, посредники) и связанных с ними организаций (образовательные заведения, органы государственного управления, инфраструктурные компании), действующих в определенной сфере и взаимодополняющих друг друга. Таким образом, под кластером понимается сеть независимых производственных и (или) сервисных фирм, включая их поставщиков, создателей технологий и ноу-хау (университеты, научно-исследовательские институты, инжиниринговые компании), связующих рыночных институтов (брокеры, консультанты) и потребителей, взаимодействующих друг с другом в рамках единой цепочки создания стоимости.

По мнению М. Портера, конкурентоспособность страны следует рассматривать через призму международной конкурентоспособности не отдельных ее фирм, а кластеров - объединений фирм различных отраслей, причем принципиальное значение имеет способность этих кластеров эффективно использовать внутренние ресурсы. Проанализировав конкурентные возможности более 100 отраслей в десяти странах, М. Портер пришел к выводу, что наиболее конкурентоспособные транснациональные компании обычно не разбросаны бессистемно по разным странам, а имеют тенденцию концентрироваться в одной стране, а иногда даже в одном регионе страны. Объяснение этого явления состоит в следующем, одна или несколько фирм, достигая конкурентоспособности на мировом рынке, распространяет свое положительное влияние на ближайшее окружение: поставщиков, потребителей и конкурентов. А успехи окружения, в свою очередь, оказывают влияние на дальнейший рост конкурентоспособности данной компании. В результате такого взаимовыгодного сотрудничества формируется «кластер» - сообщество фирм, тесно связанных отраслей, взаимно способствующих росту конкурентоспособности друг друга.

Важной отличительной чертой кластера является его инновационная ориентированность. Наиболее успешные кластеры формируются там, где осуществляется или ожидается «прорыв» в области техники и технологии производства с последующим выходом на новые «рыночные ниши».

Типология кластеров:

1. По характеру структурообразующей организации кластера:

а) Предприятие крупного масштаба;

б) Объединение вокруг торгово-промышленной палаты, или организации, определяющей экономическое развитие (ассоциации, региональные агентства)

2. По ядру кластера:

а) Базирующиеся на сложной технологической основе, часто новой для территории;

б) Основанные на традиционных для данной территории видах деятельности;

в) Связанные подрядными отношениями.

г) Боковые (межотраслевые) кластеры - охватывающие сразу несколько отраслей, например, мультимедийный кластер.

д) Мега-кластеры - образованные сетью кластеров, т.е. большим количеством фирм, относящихся к различным секторам экономики и характеризующихся высокой степенью агрегации (химический, автомобильный кластеры).

3. Выделяются две основные категории кластеров, сформированные по пространственной и функциональной осям:

а) Промышленный кластер - фокусируется на конкуренции внутри сектора. Он состоит из всевозможных действующих лиц, ресурсов и видов деятельности, которые объединяются вместе для развития, производства и продажи разнообразных типов товаров и услуг. Промышленный кластер, как правило, пространственно не привязан к какой-либо урбанизированной области. Он обладает тенденцией иметь более широкие границы, возможно охватывая весь регион или страну.

б) Региональный кластер – это пространственная агломерация подобной и связанной экономической деятельности, формирующая основу местной среды, способствующая переливам знания и стимулирующая различные формы обучения и адоптации. Такие кластеры, обычно, состоят из малых и средних предприятий, и центральный элемент их успеха сосредоточен в силах социального капитала и географической близости. Другая их особенность состоит в том, что фирмы менее взаимосвязаны, чем в промышленных кластерах.

Во-первых, региональные инновационно-промышленные кластеры имеют в своей основе сложившуюся устойчивую систему распространения новых технологий, знаний, продукции, так называемую технологическую сеть, которая опирается на совместную научную базу.

Во-вторых, предприятия кластера имеют дополнительные конкурентные преимущества за счет возможности осуществлять внутреннюю специализацию и стандартизацию, минимизировать затраты на внедрение инноваций.

В-третьих, важной особенностью инновационно-промышленных кластеров является наличие в их структуре гибких предпринимательских структур - малых предприятий, которые позволяют формировать инновационные точки роста экономики региона.

В-четвертых, региональные промышленные кластеры чрезвычайно важны для развития малого предпринимательства: они обеспечивают малым фирмам высокую степень специализации при обслуживании конкретной предпринимательской ниши, так как при этом облегчен доступ к капиталу промышленного предприятия, а также активно происходит обмен идеями и передача знаний от специалистов к предпринимателям.

В качестве примера применения кластерного подхода рассмотрим опыт развития кластеров в Финляндии и Норвегии.

Показателями международной конкурентоспособности продукции данной отрасли на мировом рынке служили: превышение доли продукции данной отрасли на мировом рынке над суммарной долей страны в общей мировой торговле, превышение отраслевого экспорта над импортом. Все проанализированные кластеры были разбиты на три группы: категория «сильных кластеров», категория «устойчивых кластеров», категория «потенциальных кластеров». В первую категорию попали лесной и кластер информационных и телекоммуникационных технологий. Для кластеров этой категории характерна хорошая сбалансированность развития как основных, так и вспомогательных производств, высокая внутренняя конкуренция, инновационный потенциал мирового уровня, интенсивное внутрикластерное взаимодействие в рамках совместных проектов и работы межотраслевых организаций. Подтверждением высокой конкурентоспособности кластерных объединений служит тот факт, что имея 0,5% мировых запасов лесных ресурсов, Финляндия обеспечивает более 10% мирового экспорта продукции деревопереработки, в том числе 25% мирового экспорта качественной бумаги. Доля Финляндии на рынках телекоммуникационной продукции также исключительно высока: около 30% рынка оборудования для мобильной связи и почти 40% рынка мобильных телефонов, что говорит об очень высоком уровне конкурентоспособности. Устойчивые кластеры, к которым отнесены энергетический, металлургический и машиностроительный, демонстрируют позитивную динамику становления всех кластерных элементов, однако они пока еще не достигли необходимого уровня развития для получения уверенных выгод от агломерации. Машиностроительный кластер представляет собой хороший пример взаимопроникновения кластеров. Основной его специализацией является производство оборудования для лесной промышленности, энергетики, металлургии и строительной отрасли - направления по определению включенных в состав соответствующих кластеров. Но интенсивное развитие специализированного машиностроения привело к формированию самостоятельного кластера со множеством поставщиков, сервисных и инжиниринговых компаний, исследовательских и инновационных центров. Так, Финляндия - лидер в производстве оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности: удерживает 40% мирового рынка оборудования для производства целлюлозы и почти 30% рынка бумагодельного оборудования. Потенциальные кластеры - бизнес-услуги, здравоохранение - характеризуются неравномерным развитием структуры кластера и слабостью отдельных элементов модели «Даймонд» («Даймонд» - система детерминант конкурентного преимущества стран, разработанная М. Портером). Однако при этом существуют выраженные конкурентные преимущества, способствующие успешному дальнейшему развитию потенциальных кластеров. Латентные кластеры (пищевой и строительный) хотя и объединяют ряд довольно успешных компаний - Valio, Fazer, Skanska, Kone, но в целом далеки от полноценной кластерной структуры.

Существует немало классификаций кластеров в зависимости от разных признаков. Вот некоторые из них.

Первой из рассматриваемых классификаций является выделение двух основных категорий кластеров, сформированных по пространственной и функциональной осям: функционально-связанные системы, которые менее ограничены строго определенными регионами обычно относятся к промышленным кластерам, тогда как пространственные группировки подобных и связанных фирм и отраслей относятся к региональным кластерам.

Промышленный кластер фокусируется на конкуренции внутри сектора. Он состоит из всевозможных действующих лиц, ресурсов и видов деятельности, которые объединяются вместе для развития, производства и продажи разнообразных типов товаров и услуг. Промышленный кластер, как правило, пространственно не привязан к какой-либо урбанизированной области. В противоположность региональному кластеру, он обладает тенденцией иметь более широкие границы, возможно охватывая весь регион или страну.

Региональный кластер - это пространственная агломерация подобной и связанной экономической деятельности, формирующая основу местной среды, способствующая переливам знания и стимулирующая различные формы обучения и адаптации. Такие кластеры, обычно, состоят из малых и средних предприятий, и центральный элемент их успеха сосредоточен в силах социального капитала и географической близости. Другая их особенность состоит в том, что фирмы менее взаимосвязаны, чем в промышленных кластерах.

По мнению К.З.Адамовой кластеры рациональнее всего разделить на следующие типы :

1. «Маршаллианские» кластеры - кластеры, в которых мелкие фирмы в одной и той же отрасли используют экономию от масштаба благодаря совместному (вследствие компактного расположения) использованию общих ресурсов. Типично для обувной промышленности Италии, швейных производств Турции, Индии. В настоящее время реализуется программа по формированию подобного сельскохозяйственно-пищевого кластера в Грузии.
2. «Ступицы и спицы» (hub-and-spoke) или «радиальные» кластеры. Такие кластеры создаются крупными сборочными предприятиями автомобильной и электронной отраслей промышленности (как, например, в Детройте или Северной Италии). Ключевая черта подобных кластеров состоит в том, что крупная фирма (одна или несколько) выполняет роль «центра», «корневого бизнеса» для региональной экономики. При этом взаимоотношения между «центром» и прочими компонентами кластера могут быть и жесткими, и слабыми. Связи обычно носят иерархический характер, с выраженно доминирующим «центром». Основой механизма существования подобных кластеров является применение субконтрактации и аутсорсинга.
3. «Спутниковый» кластер представляет собой совокупность компаний, ориентированных на поставку товаров, услуг и работ предприятию, внешнему по отношению к кластеру. Такой тип кластеров часто возникает в результате успешной политики привлечения в регион иностранных инвестиций (перемещение производства комплектующих). Фирмы в таких кластерах относительно независимы как от других производителей в той же технологической цепочке, так и от конкурентов в регионе. В то же время конкуренция между «спутниками» ограничена, в том числе и потому, что они зачастую производят различные виды продукции.
4. «Прикованный к государству» кластер (англ. state anchored cluster) - кластер, в котором экономическая активность в регионе привязана к государственному предприятию, такому, как военная база, оборонный завод, университет, или органу государственного управления, связанного с государственным (оборонным) заказом.

Следующая классификация основана на принципе образования кластера и подразделяет последние на два основных типа.

К первому относятся технокластеры (techno clusters), ориентированные на высокие технологии и создаваемые на базе ведущих университетов и исследовательских центров (как научно-промышленный парк Hsinchu в сфере компьютерных технологий во всемирно известной Силиконовой Долине в Калифорнии). Это,т.н. кластеры «от ВУЗа».

Ко второму типу - кластеры, исторически сложившиеся на более традиционных (часто специфически отраслевых) видах деятельности и имеющие определенные преимущества именно за счет ноу-хау (historic knowhow-based clusters). Это кластеры «от предсприятия».

Термин «кластер» пришёл в экономику, как и в другие науки, из ядерной физики. Там он обозначал «коррелированную группу элементарных частиц». Использован он был при изучении радиоактивного распада элементов и имел своей сутью следующее: «…нуклоны, входящие в состав ядер, обладают достаточно большой кинетической энергией, и, сталкиваясь между собой во время движения внутри ядра, они на короткие промежутки времени могут образовывать такие группы, которые по своим характеристикам похожи на отдельно существующие ядра такой же массы. Эти группы нуклонов называют кластерами». Непосредственно в экономике термин стал широко использоваться лишь в последнем десятилетии 20 века. Однако предпосылки для понимания этой категории, как особого явления в экономике начали формироваться уже в 19 столетии с идеями А. Маршалла о «локализованной промышленности» - концентрации специализированных отраслей в отдельных местностях. В своих работах понятие «кластер» использовали профессор Гарвардской школы Майкл Портер, экономист и социолог Йозеф Шумпетер, а также Энрайт, Брессон, Розенфельд, Дахмен, Скотт и другие.

Однако учёные на тот момент брали за основу лишь какую-то одну сторону функционирования кластеров, за счёт чего существовало множество неполных, недостаточно ёмких определений.

Йозеф Шумпетер рассматривал кластеры в своём труде «Теория экономического развития: анализ прибылей, капитала, процента и цикла деловой активности». В нём он рассматривал появление так называемых «кластеров нововведений». По Шумпетеру, существуют предприятия-новаторы и предприятия-имитаторы. Новаторы первыми внедряют новшество, преодолевая при этом барьеры разного рода (административные, барьеры непонимания и пр.), имитаторы же используют уже внедрённое новшество в своём производстве. Постепенно имитаторами становится всё большее число предприятий из разных отраслей, что порождает волну нововведений, или же кластер инноваций.

По мнению Майкла Портера: «кластеры являются организационной формой консолидации усилий заинтересованных сторон, направленных на достижение конкурентных преимуществ, в условиях становления постиндустриальной экономики». То есть, он уже рассматривает кластеры как некое устойчивое взаимодействие фирм.

Шведский ученый Е. Дахмен, рассматривал "блоки развития", подчеркивая важность связи между способностью одного сектора развиваться и обеспечением при этом прогресса в другом. Развитие должно происходить поэтапно или по “вертикали действий” в пределах одной отрасли, связанной с другими отраслями, что обеспечит возможность завоевания конкурентных преимуществ.

Французские исследователи И. Толенадо и Д. Солье делали попытки ввести в обиход термин “фильеры” для описания семейств технологически взаимосвязанных секторов. Их значение видится в том, что технологическая мощь одного сектора зависит от силы другого. Понятие “фильеры” служит важным предвестником более широкого понятия - “кластеры”. Причину возникновения кластера Толенадо и Солье видят в том, что, с одной стороны, созрели предпосылки для формирования тесных технологических связей между мелкими производителями и, с другой - появилась возможность реализации национальных преимуществ посредством формирования кластеров малых предприятий в связанных между собой секторах экономики конкретной страны.

Американский учёный М. Энрайт, создал теорию регионального кластера. Региональный кластер - это промышленный кластер, в котором фирмы - члены кластера находятся в географической близости друг к другу. Он считал, что конкурентные преимущества создаются на региональном уровне, где главную роль играют исторические предпосылки развития регионов, разнообразие культур ведения бизнеса, организации производства и получения образования. Региональные кластеры, по Энрайту, нуждаются в целенаправленной поддержке государственных структур и исследовательских организаций.

Некоторые отечественные авторы отождествляют понятие кластера с холдингом и указывают на зачатки формирования кластерной теории еще в советские времена, когда существовали "научно-производственные комплексы" и "территориально-производственная кооперация" - предшественники кластеров.

По мнению российского исследователя А. Миграняна , кластер - “сосредоточение наиболее эффективных и взаимосвязанных видов экономической деятельности, т.е. совокупность взаимосвязанных групп успешно конкурирующих фирм, которые образуют “золотое сечение” всей экономической системы государства и обеспечивают конкурентные позиции на отраслевом, национальном и мировом рынках”.

Российские ученые М. Афанасьев и Л. Мясникова главным в структуре кластера считают распространение инноваций на всю цепочку создания стоимости и единое логистическое окно для взаимодействия с внешней средой.

На сегодняшний день учёные в большинстве своём пришли к единому мнению о понятии кластера:

Кластер - это сконцентрированная на некоторой территории группа взаимосвязанных компаний: поставщиков оборудования, комплектующих и специализированных услуг; инфраструктуры; научно-исследовательских институтов; ВУЗов и других организаций, взаимодополняющих друг друга и усиливающих конкурентные преимущества отдельных компаний и кластера в целом.

В сущности, кластеры - это переходный уровень между отдельными предприятиями, а также отраслевыми или региональными комплексами, являющимися более масштабными по тому или иному признаку объединениями. Они сочетают в себе стороны всех этих систем. Создание кластера является результатов управленческого решения, и носит проектный характер. Более того, кластер - это динамичная структура, элементы которой могут меняться прямо в процессе производственной деятельности. Благодаря всему вышеперечисленному управление кластером может использовать как стандартные методы управления экономикой предприятия, так и проектные методы управления, применяемые для изменчивых образований. Это позволяет исключить одностороннее рассмотрение как процессов, протекающих в пределах самого кластера, так и процессов, влияющих на кластер извне.

Как ни странно, классификация кластеров по видам очень близка к изложенному ранее разделению взглядов на них различных учёных.

Виды кластеров выделяют на основе следующих критериев классификации.

Первым критерием является территориальная принадлежность кластера. Местом его расположения может выступать как отдельная область, так и регион, страна или несколько стран. Примерами выделения кластеров на основе этого критерия, могут считаться кластеры Московской, Ленинградской и других областей, всероссийские кластеры (например, Сколково) и др.

Вторым критерием является направление или отрасль, в которой функционирует кластер. По этому принципу можно выделить химические, металлургические, IT-кластеры и т.д.

Последним, третьим критерием выделения кластера является структура кластера и характер связей внутри него. Такие связи могут образовывать цепочку от поставщика до производителя и продавца данной продукции.

В связи с этим, выделяют 3 вида кластеров:

· Региональный кластер
· Отраслевой кластер
· Кластер с вертикальной организацией

Каждый из трёх видов отражает черту функционирования, присущую данной группе объединений. Раскроем подробнее эти виды.

Региональные кластеры - кластеры с территориально ограниченной формой экономической деятельности внутри родственных секторов, обычно привязанные к тем или иным научным учреждениям, где синергия достигается при помощи конкуренции и кооперации между участниками. Они позволяют определить наиболее эффективные направления деятельности для данного региона, которые приведут его в итоге к конкурентоспособности на мировой арене. Основной характеристикой этого вида кластеров можно считать открытость для внешней среды с целью использования её ресурсов.

На сегодняшний день в России этот вид является наиболее активно разрабатывающимся из всех. Из-за необходимости контактов между участниками кластера, их географическая близость друг к другу является немаловажным фактором как в принятии решения об их объединении, так и в процессах производства и обменом информацией, технологиями и продукцией. Региональные кластеры являются объектом государственной политики, направленной на установление инновационной экономики. В настоящее время наша страна старается догнать развитые страны по уровню их развития, сделать свою продукцию конкурентоспособной, вернуть себе статус новатора, который она имела в середине 20 века. Для этого ей необходимо использовать не только уже существующие виды производственных объединений, которые имеют весьма ограниченную эффективность, но и использовать зарубежный опыт, в том числе и стимулирование образования кластеров, то есть проведение кластерной политики.

В качестве примеров потенциальных российских региональных кластеров можно привести авиакосмические кластеры в Москве и Самаре, информационно-телекоммуникационный кластер в Москве, пищевые кластеры в Москве, Санкт-Петербурге и Белгородской области, судостроительный кластер в Санкт-Петербурге и т.п.

То есть кластеры большей частью развиваются в Европейской части России, в непосредственной близости от наиболее развитых её регионов.

Особенно эффективно кластерный подход применяется сейчас именно при разработке стратегий экономического и социального развития на уровне региона. Например, в Петербурге с 2000 года выполняется совместный российско-финский проект "Долгосрочная стратегия развития экономики Санкт-Петербурга".

Отраслевые кластеры - кластеры в различных видах производства с высоким уровнем агрегации (например, «химический кластер») или на еще более высоком уровне агрегации (например, «аэрокосмический кластер»). Как видно из определения, это кластер, объединяющий в себе предприятия одной отрасли или нескольких смежных отраслей для достижения общих целей. В рамках системы измерений, применяемой российской статистикой, можно выделить те отрасли, которые дают наибольший удельный вес в стоимости продукции и услуг территории - области, региона или страны в целом, а также показывают хорошую динамику развития и экономической эффективности. Для этого существуют специальные классификаторы ОКОНХ (Общесоюзный классификатор отраслей народного хозяйства) и ОКВЭД (Общероссийский классификатор видов экономической деятельности). Они дают данные об эффективности деятельности именно в рамках отдельной отрасли. Отраслевые кластеры являются вторым по приоритету поддержки государством видом кластеров.

В последнее время выходит множество научных трудов, указывающих на необходимость интенсивного развития экономики России. Многие из них нашли поддержку правительства Российской Федерации. Однако этот процесс требует эффективно функционирующей инновационной инфраструктуры. Требуется оперативная поддержка уже не нескольких, а практически всех отраслей для того, чтобы вывести их на достойный уровень. Этому способствует создание отраслевых кластеров. По словам Б.Ю.Титова , в настоящее время предложены 28 конкретных проектов в разных отраслях: в первую очередь в сфере импортозамещения, глубокой переработки сырья, постиндустриальных отраслях «новой экономики» - медицине, образовании, социальном секторе, а также - в сельском хозяйстве и строительстве. Это должно дать толчок к развитию перерабатывающих и высокотехнологичных отраслей, вывести их из бедственного положения, а также предоставить необходимый России опыт, в соответствии с которым можно будет искать дальнейшие приоритетные для страны пути развития.

Кластеры с вертикальной организацией - кластеры с вертикальными производственными связями в узких сферах деятельности, образованные вокруг головных фирм или сети основных предприятий, охватывающих процессы производства, поставки и сбыта. Это объединение сочетает в себе предприятия, функционирующие на разных этапах производственного цикла. Их создание преследует множество целей.

Во-первых, это более эффективное внедрение инноваций в процесс производства. Предприятия, объединённые в кластер, скорее примут идею или технологию предприятия-новатора и быстрее, соответственно, доведут её до конечного потребителя, а также ускорят её повсеместное внедрение.

Во-вторых, создание таких кластеров приводит к снижению потерь, происходящих между отдельными этапами производства, а также потерь в связи с недостатком информации о рынке. Так как кластерная форма организации предполагает под собой открытость информации о себе как минимум для собственных членов, отдельное предприятие имеет сведения о надёжности своих партнёров, их финансовом состоянии и качестве предоставляемых ими продуктов или услуг.

Кластеры с вертикально-интегрированной структурой должны разрабатываться исключительно в реальном секторе экономики. С их помощью реализуется контрактный процесс по поводу приобретения специфических ресурсов и осуществляется диалектическое единство отношений сотрудничества и конкуренции.

Все виды кластеров в том или ином наборе обладают рядом характеристик, определяющих особенности любого из них. В современной литературе описаны 7 таких характеристик:

1) Географическая - связанность кластера с определённой территорией, уровень его привязки к ней.
2) Горизонтальная - наличие или отсутствие в пределах кластера объединения предприятий нескольких равноправных отраслей промышленности.
3) Вертикальная - наличие или отсутствие в пределах кластера объединения предприятий разных технологических этапов производства и распределения готовой продукции.
4) Латеральная - выявляет объединение в кластер секторов одной отрасли экономики, позволяющее снижать расходы на производство и реализацию продукции за счёт эффекта масштаба производства (когда издержки на единицу произведённой продукции снижаются за счёт её количества).
5) Технологическая - выявляет наличие связей между производствами внутри кластера, основанных на единстве используемой технологии.
6) Фокусная - определяет наличие или отсутствие у кластера фирмы-лидера, который производит внедрение инноваций в производство и обеспечивает их дельнейшее распространение.
7) Качественная - показывает уровень эффективности функционирования объединения путём выявления повышения конкурентоспособности его членов и качества их продукции, а также совершенствования технологического процесса.

Таким образом, кластер представляет собой объединение взаимосвязанных организаций, функционирующих в определённой отрасли, расположенных на ограниченной территории и ведущих деятельность, направленную на повышение собственных доходов и конкурентоспособности, а также на повышение этих параметров у всего объединения. Само понятие появилось в экономике в 19 веке, и с тех пор получило широчайшее распространение во всём мире. На данный момент выделяют 3 вида кластеров - вертикально-организованный, отраслевой и региональный. Два последних вида являются приоритетными для оказания поддержки и стимула развития со стороны государства. На данный момент по всей России разрабатываются программы инновационного развития регионов и отраслей промышленности, в которых одно из важнейших мест выделяется кластерам и особенностям их функционирования.