Обсуждаются экономические факторы, стимулирующие и ограничивающие углубление фрагментации технологических цепочек в промышленных кластерах. Отмечено, что в результате фрагментации технологических цепочек в наукоемкой промышленности может теряться целостное представление о сложном изделии. Предложена экономико-математическая модель выбора оптимальной организации инновационных разработок в рамках кластера с учетом данной проблемы.