Lezione 4

Corso di “Economia Industriale Internazionale”

Davide Arduini

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1. Progresso tecnologico – R&S – Innovazione (1)

Obiettivo della lezione: analizzare le performance dinamiche di una economia, ottenute attraverso il contributo del progresso tecnologico (pt) alla crescita del sistema industriale

Breve periodo: allocare in modo efficiente le risorse

Lungo periodo: migliorare la qualità e quantità degli output prodotti dall’industria

Miglioramenti che dipendono

dall’automazione produttiva; dagli aumenti nello stock di capitale; dall’abolizione di pratiche restrittive della concorrenza; dagli avanzamenti nelle capacità professionali

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1. Progresso tecnologico – R&S – Innovazione (2)

Nel processo innovativo non bisogna dimenticare il ruolo delle istituzioni (approfondimento nella seconda parte della lezione)

Per innovare le imprese hanno bisogno del sostegno di una serie di attori diversi: università, istituti pubblici di ricerca, amministrazioni pubbliche e politiche pubbliche di sostegno alla R&S e alla diffusione, istituzioni finanziarie (venture capital)

Senza questi soggetti e istituzioni, sarebbe difficile per le imprese innovare con successo

Il ruolo delle istituzioni porta a una concezione dell’innovazione come sistema: l’innovazione è il risultato di una serie di relazioni e interazioni tra attori diversi, i quali vi contribuiscono in varia misura con diverse capacità e specializzazioni

In sostanza, l’innovazione è un fenomeno collettivo che richiede il contributo di una eterogeneità di soggetti diversi che interagiscono tra loro

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1. Alcuni concetti di base (1)

Innovazioni di processo: introduzione di nuove tecniche produttive, nuovi macchinari

- abbassano il costo reale dell’output prodotto

- possono provocare dei cambiamenti nella natura dei prodotti

Innovazioni di prodotto: riguardano i cambiamenti nella natura dei beni offerti sul mercato

- quando hanno successo provocano cambiamenti anche presso i consumatori

- determinano un incremento nel benessere economico

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1. Alcuni concetti di base (2)

Innovazioni incrementali: comportano un miglioramento di un processo o prodotto rispetto ad uno specifico design dominante, architettura di prodotto, processo produttivo o domanda esistente

Innovazioni radicali: rappresentano una rottura con i prodotti o processi esistenti

- da queste innovazioni, in alcuni casi, si originano nuove industrie o segmenti di mercato

- Esempio: il transistor ha rappresentato una rottura dal punto di vista tecnologico e di prodotto con le precedenti valvole termoioniche (idem per il computer)

Le innovazioni incrementali sono molto numerose, quelle radicali più rare

Non esiste una netta distinzione tra le due, esiste un continuum di possibilità

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2. Richiami di microeconomia (1)

Il cambiamento tecnologico rientra nella funzione di produzione neoclassica

La tecnica è rappresentata da un punto situato su un isoquanto

La tecnologia è rappresentata da tutto l’isoquanto

* Definizione di isoquanto (dovrebbe essere già acquisita) = “insieme di tutte le possibili combinazioni dei fattori variabili che generano un determinato livello di output”

Il cambiamento tecnologico è lo spostamento della funzioni di produzione nel tempo, ossia spostamento dell’isoquanto verso l’origine

Q = f (K, L, t)

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2. Richiami di microeconomia (2)

Q = output di produzione; K = capitale; L = lavoro; t = tecnologia

Cambiamento tecnologico di due tipi:

- Incorporato: legato all’introduzione di nuovi beni capitali (K) o di capitale umano più avanzato (L)

- Disincorporato: legato alla tecnologia (t) ed indipendente dall’investimento in nuovo capitale o lavoro

Altri tipi di cambiamento tecnologico:

- neutrale se lo spostamento della f. di produzione lascia immutati il rapporto tra K e L

- labour saving: se la quota relativa del lavoro diminuisce

- capital saving: se la quota relativa del capitale diminuisce

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2. Richiami di microeconomia (3)

La nozione di cambiamento tecnologico si basa su:

- fattori tecnologici come i costi di sostituzione

- considerazioni comportamentali che riguardano la natura della conoscenza tecnologica

A causa dei processi di apprendimento e dei costi di sostituzione le imprese risparmieranno il fattore che diventa più costoso semplicemente perché questo è il risultato di un processo di selezione di nuove tecniche

Vediamo graficamente come si rappresenta il cambiamento tecnologico

- confrontiamo una nuova tecnologia (capital intensive) con la tecnologia precedente (labour intensive)

Figura 1

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3. Le tre fasi del cambiamento tecnologico

Invenzione: consiste nel concepimento di una nuova idea, prototipo o nell’utilizzo sperimentale di conoscenze già esistenti e suscettibili di applicazioni economicamente utili

- in alcuni casi questa fase coinvolge la ricerca di base per sviluppare nuovi principi scientifici

Innovazione: riguarda la traduzione dell’invenzione in attività economica attraverso l’applicazione e la verifica sul mercato- lo sviluppo tecnologico è combinato con il marketing e con l’esperienza imprenditoriale, dal momento che l’impresa si aspetta di realizzare un nuovo prodotto di successo

Diffusione: ha luogo quando l’innovazione viene impiegata nel tempo da più utilizzatori

- entrano in gioco anche le altre imprese, che osservano se l’innovazione è importante, e, in caso di successo la producono anch’esse, imitandone le principali caratteristiche

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4. Caratteristiche dell’attività di R&S (1)

La R&S è un processo economico particolare per due ragioni:

1) Alto livello di incertezza ad esso connesso

2) le caratteristiche dell’output prodotto sono quelle di un bene pubblico

1) Incertezza

L’incertezza che si origina con l’investimento in attività di R&S è dovuta al fatto che l’output ottenuto non è noto a priori

Esiste un rischio associato all’attività di R&S

Un modo per considerare tali rischi è la raccolta di fabbisogni finanziari sul mercato dei capitali

In questo modo si ripartisce il rischio su un gran numero di membri della società

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4. Caratteristiche dell’attività di R&S (2)

Nella realtà, pochi capitali per finanziare i progetti di R&S sono raccolti direttamente dal mercato

Questo è dovuto al problema dell’azzardo morale: fenomeno per cui gli incentivi per intraprendere un attività di R&S non sono indipendenti dai rischi connessi

Nella fase inventiva, se fosse possibile finanziare completamente la R&S attraverso il mercato dei capitali, in modo che l’impresa non assuma nessun rischio, l’incentivo a produrre nuovi prodotti e processi in modo efficiente e con successo sarebbe ridotto

Di conseguenza, per fornire degli incentivi adeguati all’attività di R&S efficiente, la stessa impresa si accolla il rischio

In questo modo viene eliminata la possibilità di ripartire il rischio sulla comunità

Poiché le imprese hanno fondi limitati, essi sono insufficienti per svolgere attività di R&S socialmente ottima in senso paretiano

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4. Caratteristiche dell’attività di R&S (3)

Il problema potrebbe essere superato se l’impresa intraprende diversi progetti di R&S piccoli rispetto alla dimensione dell’impresa

In questo caso, le grandi imprese possono più facilmente assicurarsi contro i fallimenti nell’attività di R&S attraverso la ripartizione dei rischi su vari progetti di R&S

In altri casi, imprese indipendenti possono combinare le risorse per intraprendere ricerche in un area di comune interesse, riducendo quindi i rischi

Anche questi casi reali rappresentano soluzioni imperfette

Ancora una volta il mercato può essere incapace di fornire gli incentivi adeguati per intraprendere attività di R&S

Si rende necessario l’intervento pubblico come supporto

Infatti, nessun paese occidentale si basa solo sul mercato per il finanziamento di attività di R&S

Questo riflette una visione, comunemente accettata, per cui il libero mercato tende a sottoinvestire nelle attività di R&S (produzione di conoscenza)

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4. Caratteristiche dell’attività di R&S (4)

2) La conoscenza (R&S) come bene pubblico

- La conoscenza presenta due caratteristiche importanti:

A) bassa appropriabilità: è facile per soggetti diversi da quelli che hanno investito e prodotto in conoscenza utilizzarla senza pagare nessun prezzo di mercato

B) alta trasferibilità: quando la conoscenza viene codificata in forme assimilabili all’informazione risulta facilmente trasferibile

- Date le caratteristiche tipiche della conoscenza Arrow dimostra che la sua produzione rappresenta un tipico esempio di fallimento del mercato: ossia la produzione di conoscenza non può avvenire attraverso i meccanismi classici del mercato

- le imprese hanno incentivi sub-ottimali a produrre conoscenza: ossia il vantaggio marginale privato del soggetto economico che fa l’investimento è inferiore a quello sociale

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4. Caratteristiche dell’attività di R&S (5)

- Per Arrow sono necessarie politiche pubbliche ad hoc per la produzione di nuove conoscenze scientifiche e tecnologiche: formazione del capitale umano, finanziamenti diretti, diritti di proprietà (brevetti, ecc..)

- Le caratteristiche della conoscenza (alta trasferibilità, non rivalità e non escludibilità) dimostrano che, una volta creata, la conoscenza genera benefici che ricadono al di là dei soli soggetti che hanno investito per produrla (spillover)

- Esistono alcuni strumenti in grado di incentivare la produzione di conoscenza delle imprese: i brevetti o i diritti di proprietà intellettuale

- Tuttavia, anche questi strumenti non sono in grado di eliminare totalmente il gap tra vantaggi sociali e benefici privati

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4. Caratteristiche dell’attività di R&S (6)

Alcune Conclusioni:

- Una parte rilevante della produzione di conoscenza (R&S) è fatta da istituzioni diverse dalle imprese

- Le istituzioni accademiche investono nella produzione di conoscenza per motivi di prestigio e e curiosità intellettuale

- A differenza delle imprese private, le istituzioni accademiche hanno motivazioni diverse dalla sola necessità di realizzare profitti

- La non realizzazione di rendite comporta la necessità di sostenere la comunità scientifica con finanziamenti pubblici

Nelson conferma le ipotesi di Arrow e va oltre sostenendo che sono le grandi imprese a investire maggiormente nella produzione di conoscenze scientifiche e tecnologiche e in R&S)

- Motivazioni: le grandi imprese, che operano in molti settori, possono fronteggiare meglio l’incertezza associata all’attività di R&S, distribuire il costo fisso associato a tali attività e internalizzare gli spillover prodotti dall’investimento in conoscenza

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5. I due volti dell’attività di R&S (1)

- Secondo Arrow le caratteristiche di bassa appropriabilità e alta trasferibilità della conoscenza sono la causa di livelli sub-ottimali di produzione della conoscenza da parte delle imprese

- La natura di bene pubblico della conoscenza fa si che i costi di acquisizione sono inferiori a quelli di produzione

- Tuttavia, ci sono altri autori che affermano il contrario: la conoscenza non è un bene pubblico perché la complessità delle nuove tecnologie e l’esistenza di asimmetrie informative rendono la conoscenza escludibile, difficile da trasferire e facile da appropriare

- La possibilità di ottenere benefici dall’uso della conoscenza dipende da: abilità tacite, capacità di assorbimento, processi di apprendimento, qualità del capitale umano, ecc

- Solo la presenza di queste qualità permette alle imprese di avvantaggiarsi maggiormente dei benefici degli investimenti nella produzione di conoscenze

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5. I due volti dell’attività di R&S (2)

- Esistono alcune considerazioni che indeboliscono ulteriormente la tesi di Arrow di bassa appropriabilità della conoscenza

* Sempre più spesso si osservano minori ritardi temporali tra la produzione di conoscenze di base e la loro applicazione industriale

* Questo significa che le imprese sono in grado di incorporare più velocemente i risultati della propria ricerca in nuovi prodotti e processi produttivi

* Le imprese si appropriano delle proprie innovazioni finali attraverso brevetti, risorse commerciali, vantaggi da first mover, ecc

- Altra motivazione importante che spinge le imprese ad investire in conoscenza (oltre la possibilità di appropriarsi dei risultati della propria ricerca) risiede nel fatto che maggiori competenze scientifiche e tecnologiche interne all’impresa permetteranno di catturare e beneficiare di conoscenze prodotte esternamente

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5. I due volti dell’attività di R&S (3)

- Da qui l’ipotesi che l’investimento in R&S delle imprese ha due volti:

* Da un lato genera/produce innovazione, dall’altro, aiuta a comprendere e quindi assorbire meglio le conoscenze generate da altri

- Ciò che quindi importa alle imprese non è soltanto produrre innovazione, ma anche sviluppare competenze e capacità di assorbimento

Conclusioni

- Le opportunità di acquisire conoscenze esterne accrescono gli incentivi delle imprese ad investire risorse interne in R&S e sviluppare competenze

- Le imprese con migliori competenze interne sono quelle che si avvantaggiano maggiormente dello sviluppo di conoscenze e competenze esterne all’impresa

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6. Struttura di mercato e incentivi a investire in R&S (1)

Esaminiamo adesso in modo più specifico il cambiamento tecnologico in un economia di mercato

Osserviamo i possibili legami tra innovazione e struttura di mercato

Vogliamo indagare quali forme di mercato, monopolio o concorrenza, influenzano maggiormente l’attività innovativa

Arrow dimostra che gli incentivi ad innovare sono più forti nelle industrie concorrenziali rispetto a quelle monopolistiche

Il monopolio ritarda il progresso tecnologico oltre a causare perdite statiche di benessere

Demsetz affermò invece che il monopolio non creava dei disincentivi addizionali per l’attività innovativa e che potrebbe addirittura condurre ad una maggiore attività inventiva

Schumpeter affermò che sono le grandi società per azioni (con elevato potere di mercato) ad investire maggiormente in R&S

Chi ha ragione ??

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6. Struttura di mercato e incentivi a investire in R&S (2)

Supponiamo di introdurre una innovazione di processo che abbassa i costi marginali delle imprese (sia monopolista che in concorrenza)

Indichiamo con

ca = vecchia tecnologia (MCa)

cb = nuova tecnologia (MCb)

Figura 2

La conclusione finale è che le imprese in concorrenza hanno maggiori incentivi ad innovare rispetto quelle in monopolio

Πc > ΠM

Il monopolista è disincentivato ad innovare in quanto realizza Π già elevati (di monopolio) prima di innovare

Le imprese in concorrenza hanno maggiori incentivi perché prima di innovare fanno Π = 0

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6. Struttura di mercato e incentivi a investire in R&S (3)

Le differenti motivazioni ad innovare, tra monopolista e imprese in concorrenza, ci conducono a quello che viene definito effetto di rimpiazzo

Secondo questo effetto le imprese con maggiore potere di mercato hanno minori incentivi ad innovare ed investire in R&S

La motivazione risiede nel fatto che queste imprese hanno più da perdere rispetto quelle con minore potere di mercato

Quindi ?? Chi ha ragione: Arrow, Demsetz o Schumpeter ??

Diverse ragioni sono state suggerite in letteratura per cui strutture di mercato più concentrate possono investire maggiormente in R&S

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6. Struttura di mercato e incentivi a investire in R&S (4)

1° Motivazione

Dal momento che i Π di monopolio sono associati alla concentrazione del mercato, si afferma che le imprese in industrie concentrate possono finanziare la R&S in modo maggiore rispetto alle imprese in industrie concorrenziali

Questo sottolinea il fatto che la R&S è un attività rischiosa e finanziate con fondi aziendali interni, piuttosto che con fondi raccolti sul mercato dei capitali

Le imprese oligopolistiche hanno più mezzi finanziari a disposizione rispetto alle imprese concorrenziali

2° Motivazione

Ci possono essere delle economie di scala nelle attività di R&S, che favoriscono le grandi imprese

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6. Struttura di mercato e incentivi a investire in R&S (5)

Esiste una dimensione ottima minima della ricerca che non può essere raggiunta da imprese concorrenziali

In alcune circostanze questo problema può essere superato raggruppando gli sforzi di ricerca

Ma questo non sempre è possibile, in virtù dei problemi finanziari delle piccole imprese concorrenziali e degli alti costi delle transazioni, impliciti nell’organizzazione di un programma unitario di ricerca

Altre motivazioni

Le imprese oligopolistiche che realizzano dei Π di monopolio possono proteggere in modo più efficace i loro brevetti e sono pertanto più incentivate ad intraprendere attività di R&S

Queste imprese, inoltre, possono attirare personale di ricerca specializzato e qualificato e così aumentare o migliorare il loro output di ricerca per unità di ricerca

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6. Struttura di mercato e incentivi a investire in R&S (6)

Esistono anche diversi argomenti che si oppongono ad una visione per cui il potere di monopolio conduce ad una maggiore attività di R&S

Le imprese in posizioni di monopolio, che operano in mercati più concentrati, possono:

- diventare pigre e inefficienti e quindi non sanno approfittare di tutte le opportunità connesse con l’attività di R&S

- condurre dei programmi di ricerca inefficienti, rispetto alle imprese che operano in ambienti più competitivi

Secondo Arrow, questo è dovuto al fatto che una innovazione produce limitati extra profitti per il monopolista

Altro discorso, correlato al precedente, è che le imprese in posizione di monopolio, in virtù dei costi di ristrutturazione degli impianti connessi con le innovazioni potenziali, evitano di sviluppare le principali innovazioni ed i miglioramenti nella qualità del prodotto

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6. Struttura di mercato e incentivi a investire in R&S (7)

Per ragioni simili i monopolisti potrebbero comprare ed eliminare i brevetti che possono causare cambiamenti radicali nel processo produttivo

Gli argomenti precedenti suggeriscono che una industria di monopolio può avere un minor incentivo ad innovare rispetto ad una industria concorrenziale

Tuttavia, l’industria in monopolio, è in una posizione migliore, in termini di risorse umane e finanziarie, per intraprendere attività di R&S

Questo potrebbe implicare che una certa combinazione di elementi concorrenziali e di monopolio conduca ad una maggiore attività innovativa

Vale a dire, moderati gradi di concentrazione del mercato favorirebbero la R&S e l’innovazione

Mentre una concorrenza accesa o un monopolio fortemente radicato (dove esistono alte barriere all’entrata) condurrebbero ad una minore attività di R&S

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6. Struttura di mercato e incentivi a investire in R&S (8)

Possiamo sintetizzare le diverse posizioni finora viste riprendendo il pensiero schumpeteriano

Per l’autore, la struttura ottimale di mercato non è la concorrenza perfetta, ma piuttosto una forma di concorrenza dinamica che implica livelli di potere di mercato positivi

Una forma di monopolio che presenti anche livelli accettabili di competizione

Competizione non tra imprese ma fra i nuovi prodotti e nuovi processi in grado di sostituire quelli correnti del monopolista

Schumpeter definisce questo fenomeno come processo di distruzione creatrice

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7. Politica dei brevetti come strumento di politica tecnologica (1)

L’epoca del brevetto nazionale (sistemi di brevetto legati a nazioni, regioni, città specifiche)

- Venezia 1474: sviluppato il primo codice formale sui brevetti

- Invenzioni protette per 10 anni dalle imitazioni- Necessità di attrarre figure specializzate di altri paesi per

stimolare la capacità inventiva e innovativa dell’economia locale

- Inghilterra 1623: approvazione dello Statuto sui monopoli

- Spostamento del potere di concessione dei brevetti dal sovrano al governo

- Invenzioni protette per 14 anni- Concessione di brevetti solo per invenzioni nuove, mai

sviluppate prima in Inghilterra- Necessità di superare una fase di crescita nulla in settori

importanti dell’economia nazionale

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7. Politica dei brevetti come strumento di politica tecnologica (2)

- Stati Uniti 1790: legge federale sui brevetti- Iniziale opposizione del congresso ai monopoli (tranne per

autori e inventori)- Legge 1793: viene semplificata la concessione dei

brevetti (non più esame, ma semplice registrazione) - Legge 1836: ritorna la concessione con esame e viene

istituito un ufficio brevetti ad hoc

L’epoca del brevetto internazionale

- Politiche sempre più protezionistiche dei Paesi per favorire le proprie industrie

- necessità di avviare una cooperazione internazionale in tema di DPI

- Si sposta l’attenzione dai singoli inventori alle grandi industrie

- Le invenzioni diventano più sofisticate e costose (nasce la R&S)

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7. Politica dei brevetti come strumento di politica tecnologica (3)

L’epoca pro-brevetto

Stati Uniti anni ‘80 1) viene istituita la CAFC (Court of Appeals For the Federal

Circuit)- Corte dedicata alle sole controversie sui brevetti- Rispetto le Corti americane precedenti la CAFC attua una

politica pro-brevetto- Aumenta la probabilità che i brevetti vengano considerati

validi- Aumenta l’ammontare dei danni riconosciuti in caso di

mancato rispetto dei brevetti- L’effetto della CAFC è quello di far crescere il valore

economico dei diritti del titolare di brevetto

2) Si hanno cambiamenti nella politica antitrust USA grazie ai cambiamenti nel pensiero accademico

- I brevetti non sono più visti dei monopoli (scarsa concorrenza)

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7. Politica dei brevetti come strumento di politica tecnologica (4)

- La nuova politica Antitrust americano sposta l’attenzione dai costi statici dei brevetti al loro ruolo di promozione dell’innovazione e dei benefici dinamici

3) Forti pressioni delle grandi imprese statunitensi per una maggiore protezione dei DPI e per un’applicazione più rigida delle sanzioni nei confronti dei trasgressori e dei contraffattori

- Questa maggiore attenzione politica alla competitività dell’economia americana si fondava sul concetto che la capacità di innovare e sviluppare tecnologia fosse un patrimonio essenziale che doveva essere protetto

4) Spinta del governo americano alla nascita dell’epoca pro-brevetto

- Preoccupazione, negli anni ottanta, per la competitività dell’industria americana

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7. Politica dei brevetti come strumento di politica tecnologica (5)

I brevetti stimolano la R&S e l’innovazione ?

1.1) I problemi di appropriabilità sulla nuova invenzione possono portare a sotto-investire nell’innovazione e a optare per un gioco d’attesa

- le imprese private investono in R&S in misura sub-ottimale a causa della loro impossibilità a trarre sufficienti guadagni dai loro investimenti in R&S (effetto imitazione)

1.2) La prospettiva di un rapido successo della nuova invenzione può portare invece a corse al brevetto che risultano poi in sovra-investimenti

- La corsa al brevetto può portare le imprese in concorrenza a duplicare gli investimenti in R&S, e trascinare il settore a investire più del dovuto, col risultato che i benefici sociali sono inferiori al costo di questi investimenti

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7. Politica dei brevetti come strumento di politica tecnologica (6)

2) Allungare il tempo di protezione di un brevetto aumenta gli incentivi a investire in innovazioni di processo (efficienza dinamica) a spese dell’efficienza statica (una protezione maggiore significa meno concorrenza, prezzi più alti e una minore diffusione)

- La durata ottimale del brevetto, implica che questi due effetti devono bilanciarsi (efficienza Dinamica e statica)

- Il bilanciamento dipenderà: dalla natura della concorrenza, dall’elasticità della domanda rispetto al prezzo, dall’elasticità della riduzione dei costi dei processi produttivi rispetto alla R&S

3) l’ampiezza di un brevetto stimola la R&S e l’innovazione

- quanto più ampio è un brevetto, tanto maggiore è la gamma di informazioni che l’inventore deve rivelare per ottenere la protezione della sua invenzione

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7. Politica dei brevetti come strumento di politica tecnologica (7)

- Questa divulgazione accelera la diffusione di informazioni tecniche brevettate, riduce l’eccesso di R&S, stimola nuove idee, dirige gli sforzi di R&S verso aree ricche di opportunità o di vincoli, fornisce una base per il confronto e informazioni sulla concorrenza, stimola lo scambio di tecnologia e la cooperazione