Ricerca e Sviluppo - Dipartimento di Economia e Diritto

Ricerca e Sviluppo
1
Innovazione tecnologica
•
•
•
•
Definizione
Come si misura
Innovazione: motore di crescita economica
Cause:
– Incentivi di mercato (imprese)
– Politiche per
p l’innovazione
1
Innovazione tecnologica
• Innovazione
– nuova combinazione dei fattori produttivi
(Schumpeter)
– “successful production, assimilation and exploitation of
novelty in the economic and social spheres”
(Commissione Europea)
Come si misura il progresso tecnologico?
• Main Science and Technology Indicators (OECD)
– Spesa R&D in %PIL
– Spesa R&D pro‐capite in $ ppp
– Spesa R&D imprese in %PIL industria
– Spesa R&D per settori (high‐tech..)
(h h
h )
– Ricercatori sul totale dell’occupazione
– BtP e brevetti
2
Researchers and Research Spending, 2005 (Table 8.1 )
8-5
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Scienza, tecnologia e innovazione - Spesa per ricerca e sviluppo
Spesa per ricerca e sviluppo totale e sostenuta dalle imprese nei paesi Ue
Anno 2010 (in percentuale del Pil)
Paesi
Spesa totale
Spesa delle imprese
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Fonte: Eurostat, Research and development statistics
(a) Dato riferito al 2007.
(b) Stima Eurostat.
Ue27 (b)
Finlandia
Svezia
Danimarca
Germania
Austria
Francia
Slovenia
Belgio
Paesi Bassi
Regno Unito
Irlanda
Estonia
Portogallo
Repubblica Ceca
Lussemburgo
Spagna
ITALIA
Ungheria
Lituania
Polonia
Malta
Slovacchia
Bulgaria
Lettonia
Grecia (a)
Cipro
Romania
Ue27 (b)
Spesa
totale
Spesa delle
imprese
3,90
3 39
3,39
3,07
2,80
2,79
2,24
2,09
2,01
1,85
1,80
1,71
1,63
1,59
1,55
1,48
1,39
1 26
1,26
1,17
0,80
0,74
0,67
0,63
0,60
0,60
0,60
0,50
0,46
2,01
2,72
22,33
33
2,09
1,88
1,90
1,41
1,42
1,33
0,89
1,10
1,17
0,82
0,73
0,96
1,00
0,72
0 68
0,68
0,70
0,23
0,20
0,42
0,27
0,30
0,22
0,17
0,09
0,18
1,24
2,01
2 01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2 01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
2,01
1,24
11,24
24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1 24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
3
Brevetti per paese: % su totale mondiale
(Fonte: “Innovazione” a cura di Fagerberg et al. Ed. Carocci)
• Domande di brevetto all’Ufficio europeo del brevetto (
(2000‐2004)
)
• Francia
6,80
• Germania
18,74
• Giappone
19,62
• Italia
3,16
• Olanda
3,96
• Regno Unito
3,68
• USA
26,66
8-7
Innovazione e crescita
• Il progresso tecnologico è motore della crescita
• Innovazione tecnologica decisa dalle imprese spinte
dal profitto Æ progresso tecnico è endogeno
• R&S Æ innovazione
– Le imprese decidono l’ammontare di risorse da investire in
R&S (ricerca di base, applicata, sviluppo)
– Lo Stato contribuisce alle spese in R&S
4
L’agenda di Lisbona (2000)
• Obiettivo: fare dell’Europa “the most dynamical and competitive knowledge‐based economy in the p
g
y
world”
• Politiche: macro, micro e del lavoro, – micro: accrescere il potenziale di crescita europeo aumentando le spese di investimento e in innovazione
in innovazione
• clima favorevole agli investimenti
• promuovere l’innovazione
Innovazione e struttura di mercato
• Qual è la struttura di mercato che genera il maggior
i
incentivo
i add investire
i
i in
i R&S, Concorrenza o
Monopolio?
– L’effetto rimpiazzo
• Chi ha maggior incentivo ad investire, un’impresa già
insediata nel mercato o un potenziale entrante?
– L’effetto
ff
efficienza
ff
10
5
A Taxonomy of Innovations
• Innovazione di prodotto: creazione di nuovi beni
o servizi[es.
[ DVD,, cellular …]]
• Innovazione di Processo : sviluppo di nuove
tecnologie per produrre a costi inferiori [robotica,
tecnologie CAD/CAM]
• L
Le innovazioni
i
i i di processo possono essere
drastiche (se il prezzo di monopolio è inferiore al
costo medio dei concorrenti Æ l’innovatore non
teme l’entrata di concorrenti) o graduali
11
A Taxonomy of (Process) Innovations
• Innovazione drastica ha il risparmio di costo è
tale da permettere all
all’innovatore
innovatore di fissure il
prezzo di monopolio
• Innovazione non drastica give da all’innovatore
un vantaggio di costo ma non il potere di
monopolio
12
6
Esempio
• Domanda: P = 120 – Q
• MC=80
MC 80
• Innovazione riduce MC a 20
– Verificate che l’innovazione è drastica
• Considerate ora una innovazione che riduce MC a
60
– Verificate che è non-drastica
13
Innovazione
Drasticdrastica
vs. Non-Drastic
Innovazione non drastica
Innovations 3
Innovation is drastic if monopoly output QM at MR = new marginal
c’ exceeds the competitive output QC at old marginal cost c
$/unit = p
$/unit = p
PM
c
c
PM
c’
D
Demand
d
c’
D
Demand
d
MR
QC QM
MR
Quantity
QM QC
Quantity
14
7
Innovazione e struttura di mercato
• Le imprese investono di più quando la competizione è
intensa o quando hanno potere di mercato?
– Schumpeter (1950) “La concorrenza perfetta non
solo è impossibile da raggiungere, ma non è
neanche la forma di mercato migliore e non ha
alcun titolo per essere indicata come il modello
ideale di efficienza”
– Arrow (1962):
(
) lle imprese
i
hanno
h
maggiori
i i incentivi
i
i i
ad innovare quando la competizione è intensa.
“Ipotesi” Schumpeteriana
• It is not [price] competition which counts, but
competition from the new commodity, the new
technology the new source of supply,
technology,
supply the new type
of organization …[Schumpeter, 1942]
• Competition is dynamic and evolving…
Competition is a constantly changing landscape in
which new products, new ways of marketing, new
production processes emerge [M.Porter,
[M Porter 1990]
• Creative destruction is the essence of capitalism
[Schumpeter]
16
8
Struttura di mercato e incentivo
all’innovazione. Il pianificatore sociale
Struttura di mercato e incentivo
all’innovazione. Bertrand
9
Struttura di mercato e incentivo
all’innovazione. Monopolio
“L’effetto di rimpiazzo”
• L’incentivo ad innovare è maggiore per le imprese
con minor
i
potere di mercato.
– Innovando un’impresa che detiene potere di mercato
aumenta un profitto già elevato.
– Un’impresa che non ha potere di mercato passa da zero a
profitti positivi.
10
Esercizio
• La domanda di mercato è P=120-Q
• Inizialmente MC=AC=80
• In seguito all’innovazione MC=AC=60
– Qual è l’incentivo ad innovare per una impresa in
monopolio?
– Per un’impresa in oligopolio alla Bertrand?
– Per un’impresa in oligopolio alla Cournot
Schumpeter vs Arrow?
• Le posizioni non sono incompatibili
– imperfezione di mercati dei capitali: venture capitalist,
nondisclosure agreement
– concorrenza ed appropriabilità
– concorrenza dinamica e distruzione creatrice
• E
Evidenza
id
empirica:
i i relazione
l i
“ad
“ d U rovesciata”
i ” tra
concorrenza e innovazione
11
Incentivi ad innovare
Garavaglia es. 13.4
• Chi ha maggiore incentivo ad investire,
un’impresa
p
leader nel mercato o una potenziale
p
entrante?
• La condizione per cui il monopolista è disposto a
pagare più del potenziale entrante è
π (cl ) − π (ch, cl ) > π (cl , ch) ⇒ π (cl ) > π (ch, cl ) > π (cl , ch)
M
D
Somma che il
monopolista è
disposto a pagare
D
M
D
D
Somma che
l’entrante è disposto
a pagare
• La posizione dominante del monopolista tende
a persistere nel tempo
23
“L’effetto efficienza”
• L’incentivo ad innovare è maggiore per l’impresa
i di
insediata.
– L’innovazione scoraggia l’entrata.
– Il monopolio tende a persistere nel tempo.
– La struttura di mercato tende a massimizzare i profitti totali
dell’industria (effetto efficienza).
12
Incertezza
Garavaglia es. 13.5
• Se ρ è la probabilità che il potenziale entrante non
faccia un
un’offerta
offerta per acquistare il brevetto, la
disponibilità a pagare del monopolista è
π M − [(1 − ρ )π D + ρπ M ] = (1 − ρ )(π M − π D )
• La disponibilità dell’entrante è
πD
• Se c’è incertezza e ρ è sufficientemente elevato,, allora
il monopolista è disposto a pagare per il brevetto meno
del potenziale entrante.
– Causa: effetto rimpiazzoÆcannibalizzazione dei profitti di
monopolio
Innovazione drastica
– La disponibilità a pagare del monopolista è:
π M − [(1 − ρ )0 + ρπ M ]
– La disponibilità pagare del potenziale entrante è
π
M
– Nel caso di innovazione drastica il monopolista è disposto
ad offrire meno di quanto è disposto ad offrire un
potenziale entrante (processo di distruzione creatrice)
13
Riassumendo
• il monopolista ha maggior incentivo del potenziale
entrante
t t add investire
i
ti in
i R&S per ottenere
tt
innovazioni graduali. Tuttavia se c’è incertezza
relativamente all’entrata o se l’innovazione è
drastica, allora il potenziale entrante può avere un
incentivo ad investire maggiore del monopolista
– Imprese leader: innovazioni graduali
– Imprese piccole/nuovi entranti: innovazioni radicali
•Considerate un mercato in cui la funzione di domanda è data da P = 80 − 2Q
. E’ disponibile una innovazione di processo che riduce i costi E’ disponibile una innovazione di processo che riduce i costi
unitari da 60 a 30 Euro. 1.L’innovazione considerata è drastica? Spiegate la vostra risposta anche con l’ausilio di un grafico.
2.Quale è il valore sociale dell’innovazione considerata?
3.Qual è il valore dell’innovazione
3.Qual è il valore dell
innovazione per un monopolista?
per un monopolista?
4.Qual è il valore dell’innovazione per un oligopolista a la Bertrand?
5.Confrontate e commentate le risposte ai punti precedenti anche con l’ausilio di un grafico.
14
PRN Figura 18.3
• Stadio 1: I decide se innovare o meno
• Stadio 2: E decide se entrare o meno e se I non ha
innovato, E decide se innovare o meno
• Stadio 3: se E è entrata, le due imprese competono
alla Cournot (l’innovazione NON è drastica)
Il modello di Dasgupta e Stiglitz
• R&S come parte integrante della strategia d’impresa
• N imprese identiche alla Cournot
π i = P ( q ) qi − c ( xi ) qi − xi
q
• Scelta ottima della quantità
• Scelta ottima delle spese in R&S
15
La tecnologia come bene pubblico
• R&D può generare spill‐over: i benefici arrivano non solo all’impresa che innova ma anche alle altre (esternalità positiva) Æ R&D ha natura di bene pubblico
• Se chi introduce una nuova tecnologia non può appropriarsi interamente dei benefici, l’incentivo ad innovare si riduce – Accordi (esenzione in blocco dall’art. 101)
– Intervento pubblico
8-31
Politiche per l’innovazione
• Strumenti di sostegno all’attività di R&D
– Tutela legale (brevetti)
– Tasse, sussidi e sgravi fiscali
– Ricerca pubblica
– Domanda pubblica (commesse)
• Politiche per la diffusione e l’adozione di nuove tecnologie.
16
I BREVETTI
• Il brevetto è uno strumento giuridico che conferisce al
titolare un monopolio temporaneo per lo sfruttamento
dell’invenzione.
• I requisiti di un brevetto
– Novità, non ovvietà e utilità
• Il brevetto determina la creazione di una posizione
monopolistica, ma incentiva l’innovazione. L’idea è che
in assenza di tutela brevettuale l‘incentivo ad investire
i R&S diminuirebbe
in
di i i bb (ma
( esistono
it
opinioni
i i i diverse
di
e.g.
Boldrin e Levine)
• Le politiche in materia di brevetti devono bilanciare le
esigenze e dell’efficienza dinamica. dell’efficienza
allocativa
DURATA OTTIMALE DEL BREVETTO 1
• I brevetti per proteggere chi innova e quindi per rendere
ll’economia
economia efficiente in senso dinamico
– Creano un potere di monopolio temporaneo (male)
– Incoraggiano la creazione di nuovi prodotti (bene)
• Due questioni centrali in materia di brevetti:
– Quanto dovrebbe durare un brevetto?
– Che ampiezza di protezione dovrebbe garantire?
• Durata ottimale del brevetto
– Il modello classico di Nordhaus (1969) illustra i
fattori chiave che determinano la durata ottimale del
brevetto
17
DURATA OTTIMALE DEL BREVETTO 2
• Industria concorrenziale costo unitario costante c
– Le imprese conducono R&S di intensità x al costo r(x) crescente in x
– R&S di intensità
i t ità x riduce
id
il costo
t unitario
it i a c – x
€/unità = p
c
A
B
c-x
Domanda
Q0C
Q TC
Quantità
DURATA OTTIMALE DEL BREVETTO 3
• Supponete il brevetto duri T anni.
– Durante la vita del brevetto, l’innovatore guadagna un
profitto pari all’area A
– Quando il brevetto scade dopo T anni, i consumatori
guadagnano l’area A più l’area B (che prima
rappresentava la perdita secca di monopolio)
• Bisogna scegliere la durata T che consente ai produttori di
avere interesse ad investire in R&S di intensità x e ad avere
perciò
iò risparmi
i
i di costo
t c – x, senza peròò procrastinare
ti
oltre il dovuto la realizzazione di B
18
DURATA OTTIMALE DEL BREVETTO 4
• Incentivi ai produttori
–
–
–
–
La dimensione di A dipende dall
dall’intensità
intensità x di R&S
Il valore attuale di A per T anni è V(x,T)
Il costo dell’attività di ricerca è r(x)
Il guadagno netto da R&S se il brevetto dura T anni è
V(x,T) – r(x)
– Le imprese sceglieranno quel livello di investimento in
R&S
&S x*(T)
*( ) che
h massimizza
i i
tale
l guadagno
d
DURATA OTTIMALE DEL BREVETTO 5
• L’ufficio brevetti sa che per qualunque T, le imprese
sceglieranno ottimamente l’intensità x(T)
– Quando il brevetto scade dopo T, le aree A e B si
realizzano per sempre come surplus del consumatore.
Il VA di tale CS che inizia tra T anni è CS(x,T).
– L’obiettivo dell’ufficio brevetti è la massimizzazione
del surplus sociale, riconoscendo però che la scelta di T
determina l’intensità di R&S x*(T). Perciò, l’ufficio
b
brevetti
tti desidera
d id massimizzare:
i i
– V[x*(T) ,T] – r[x(T)] + CS[x*(T)]
– Questa è un’equazione in un’unica variabile T, pertanto
applichiamo le solite procedure di massimizzazione.
19
DURATA OTTIMALE DEL BREVETTO 6
• La durata ottimale è positiva ma finita
– Se T = 0,
0 le imprese non in
investiranno
estiranno in R&S
– Al crescere di T
ƒ Le imprese faranno più R&S
ƒ Ma l’incentivo si riduce perché il costo di
produrre R&S r(x) aumenta
ƒ Al crescere di T la società deve attendere più a
lungo prima di appropriarsi del triangolo B. Ad
un certo punto, il costo dell’attesa domina
l’incremento di x. T è perciò finito.
Esercizio 18.3 (PRN)
20
AMPIEZZA OTTIMALE DEL BREVETTO 1
• La durata ottimale del brevetto può dipendere da quanto
ampia è la protezione offerta dal brevetto
– Se i brevetti sono ampi, la durata dovrà probabilmente
essere limitata poiché garantire brevetti ampi e duraturi
concede un potere di monopolio eccessivo
– Come si dovrebbe bilanciare la durata del brevetto con
l’ampiezza della sua protezione?
• Obiettivo generale: Dato che il potere di monopolio
derivante dal brevetto provocherà una perdita di benessere
sociale, si dovrebbe scegliere quella formulazione che
minimizza la perdita di benessere sotto il vincolo che i
profitti conseguiti con il brevetto siano sufficienti ad
assicurare l’incentivo a fare R&S
LE GARE PER I BREVETTI 1
• L’innovazione tecnologica ha una caratteristica di
“chi vince p
piglia
g tutto”– il p
primo “vince il
brevetto” e il potere di monopolio ad esso
associato.
• Questa caratteristica di “chi vince piglia tutto”
rende la R&S un po’ come una gara – tutto ciò che
conta è arrivare primi
• Quali sono le implicazioni delle gare per i
brevetti?
21
Se €138,89 ≤ K < €250, l’equilibrio di
Nash è una sola impresa investe nel
Se K ≥ €250, nessuna
impresa
laboratorio. Se
LE GARE PER I BREVETTI
5entrambe lo fanno,
investe nel laboratorio. Anche un
almeno una vuole cambiare la propria
monopolista non riesce aLa matrice dei pay-off
decisione. Il problema qui è quale
ripagare i costi del laboratorio
impresa farà l’investimento
BMI
Se K < €138,89,
l’equilibrio di Nash è
entrambe le imprese
costruiscono ilNo R&S Lab
laboratorio
No R&S Lab
R&S Lab
(0, 0)
(0,€250 – K)
(€250 – K, 0)
(€138,89-K,
€138,89-K)
ECN
R&S Lab
LE GARE PER I BREVETTI 7
• L’investimento in R&S può essere eccessivo a causa
l’inutile duplicazione. Ciascuna impresa considera
solo i propri potenziali guadagni e non considera che,
se entrambe dovessero avere successo (cosa che è
piuttosto facile accada data una probabilità di successo
di 0,8), esse si ridurranno reciprocamente i profitti.
• Tuttavia, può anche esserci troppo poco investimento
• Ciò è motivato dal fatto che le imprese non
considerano l’aumento di surplus del consumatore che
la creazione di un nuovo prodotto genererà
22