Processi innovativi nella Provincia di Firenze

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1 I R P E T Istituto Regionale Programmazione Economica Toscana DIREZIONE SVILUPPO ECONOMICO E PROGRAMMAZIONE Processi innovativi nella Provincia di Firenze Imprese, Università e Pubblica Amministrazione: caratteristiche e relazioni fra gli attori principali del sistema innovativo Firenze, dicembre 2009 La presente ricerca, commissionata dalla Direzione Sviluppo Economico e Programmazione della Provincia di Firenze, fa parte dello Studio di fattibilità Città della Scienza Un Polo per l innovazione cofinanziato dalla Regione Toscana con risorse CIPE 35/2005 APQ Competitività dei territori e delle imprese" E fatto salvo il rispetto della normativa del diritto d autore

2 RICONOSCIMENTI La presente ricerca coordinata da Lorenzo Bacci, è frutto della riflessione comune di un gruppo di lavoro costituito da: - Lorenzo Bacci (IRPET) - Sandrine Labory (Università di Ferrara) - Mauro Lombardi (Università di Firenze) - Marco Mariani (IRPET) - Donatella Marinari (IRPET) La materiale stesura dei singoli capitoli può essere così attribuita: - Lorenzo Bacci: capitoli 1; 2; 6; 7; con Marinari capitolo 4; con Mariani e Lombardi capitolo 9 - Sandrine Labory: capitolo 3; - Mauro Lombardi: con Bacci e Mariani capitolo 9 - Marco Mariani: capitoli 5-8; con Bacci e Lombardi capitolo 9 - Donatella Marinari: con Bacci capitolo 4 2

3 Indice INTRODUZIONE 5 Parte Prima LA RICERCA SCIENTIFICA NEL SISTEMA INNOVATIVO FIORENTINO: OUTPUT DELLA RICERCA E RELAZIONI FRA GLI ATTORI PUBBLICI E PRIVATI PREMESSA QUADRO TEORICO DI RIFERIMENTO E ORGANIZZAZIONE DELL ANALISI LA RICERCA E I SUOI RISULTATI: ITALIA E TOSCANA NEL CONFRONTO INTERNAZIONALE Premessa Input e output dell attività di ricerca: l Italia nel panorama internazionale La Toscana in Italia L USO DEI DATI BIBLIOMETRICI NELL ANALISI DELL INNOVAZIONE: UNA APPLICAZIONE AL CLUSTER DELLA MECCANICA FIORENTINA Introduzione I dati bibliometrici: qualche cenno introduttivo Evidenza empirica sulle pubblicazioni scientifiche Fatti stilizzati riguardo al processo innovativo e la collaborazione tra attori della ricerca Le pubblicazioni scientifiche nel settore meccanico della provincia di Firenze Collaborazioni nella ricerca e qualità della ricerca in provincia di Firenze Analisi secondo i settori della meccanica Conclusioni LE CAPACITÀ INNOVATIVE DELLA MECCANICA FIORENTINA: UNA ANALISI DEI BREVETTI Tutela brevettuale e attività di ricerca Il database utilizzato La Toscana in Italia e in Europa I brevetti nella meccanica: la Toscana nel quadro internazionale I brevetti della meccanica nella Provincia di Firenze I principali ambiti tecnologici dei brevetti meccanici di Firenze I principali competitori tecnologici della meccanica fiorentina Le imprese brevettanti e le loro relazioni di collaborazione 70 3

4 Parte seconda LE IMPRESE INNOVATIVE DELLA MECCANICA FIORENTINA: CARATTERISTICHE, COMPORTAMENTI E RELAZIONI FRA MONDO DELLA RICERCA E DELLA PRODUZIONE PREMESSA POLI DI INNOVAZIONE: ELEMENTI DEFINITORI E IMPLICAZIONI METODOLOGICHE LA BASE DATI UTILIZZATA: SELEZIONE DEL CAMPIONE E SUOI CARATTERI GENERALI La selezione di imprese innovative Distribuzione settoriale e dimensionale delle imprese CARATTERISTICHE E COMPORTAMENTI DELLE IMPRESE INNOVATIVE NEL CLUSTER DELLA MECCANICA FIORENTINA Le diverse tipologie di innovazione della meccanica fiorentina Attività innovative e risorse umane Le fonti dell innovazione Punti di forza e debolezza del contesto innovativo locale Principali risultati e prime conclusioni RETI DI RELAZIONI INDUSTRIA-RICERCA: INDIVIDUAZIONE DI UN POLO DELLA MECCANICA FIORENTINA SECONDO LA PROSPETTIVA DELLA SOCIAL NETWORK ANALYSIS Premessa Dati e metodologia Discussione dei risultati Considerazioni conclusive 112 Parte terza ANTICIPARE IL FUTURO: METODOLOGIE A SUPPORTO DI POLITICHE DI SUCCESSO PREMESSA UNA PROPOSTA METODOLOGICA DI TECHNOLOGICAL FORECASTING. IL POSIZIONAMENTO DEL BIOMEDICALE FIORENTINO RISPETTO ALLA FRONTIERA Elementi distintivi dello scenario odierno: rivoluzione algoritmica, info-space, Universo in espansione della tecno-scienza, unbundling, hyperstructures Sfide per i sistemi produttivi locali: trappole cognitive, lock-in e path-dependencies Tre direttrici di mutamento dei sistemi produttivi locali Anticipare per innovare con successo: spunti di riflessione per una sperimentazione strategica e metodologica Avvio della sperimentazione sul biomedicale toscano e fiorentino Prime conclusioni dell analisi: ipotesi preliminari e future direttrici di ricerca 143 RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI 147 4

5 INTRODUZIONE Finalità e articolazione dello studio L Amministrazione Provinciale di Firenze, persegue l obiettivo di rafforzare il sistema produttivo locale sostenendo processi di crescita, promuovendo sviluppo e innovazione nel campo della ricerca a sostegno delle imprese, stimolando l azione innovativa del sistema produttivo e lo scambio di esperienze. A tal fine la Provincia di Firenze intende costituire un Polo dell Innovazione che integri raggruppamenti di imprese e organismi di Ricerca con l obiettivo di stimolare l attività innovativa, incoraggiare l interazione, l uso in comune di installazioni e lo scambio di conoscenze ed esperienze, e contribuire al trasferimento di tecnologie, alla messa in rete e alla diffusione delle informazioni tra le imprese stesse. La presente ricerca si colloca nell ambito di tale attività di sostegno e di indirizzo del sistema innovativo fiorentino, e mira a fornire alla Provincia di Firenze informazioni di dettaglio riguardo i tratti caratteristici di quest ultimo. Il polo per l innovazione si configura come una struttura di coordinamento leggera tra gli attori di uno specifico settore (imprese indipendenti di piccole, medie e grandi dimensioni, nonché organismi di ricerca, start-up innovative, ecc.) incentrata su un soggetto gestore, volta a mettere a disposizione servizi a elevato valore aggiunto, infrastrutture per l innovazione, a incoraggiare la domanda di innovazione da parte delle imprese e, infine, a individuare problemi tecnologici e strategici da affrontare congiuntamente. Al fine della costituzione di un polo appare quindi di prioritaria importanza individuare le componenti e le relazioni esistenti all interno del sistema innovativo locale che si vuole andare coordinare e sostenere. Al riguardo le posizioni teoriche oramai dominanti in tema di innovazione, segnatamente l approccio dei sistemi nazionali di innovazione (Freeman e Soete, 1987; Lundvall, 1992; Metcalfe, 1995) e dei sistemi regionali di innovazione (Cooke et al., 2004, Asheim, Isaksen, 2002) sul versante dell analisi positiva, e il modello della tripla elica (Etzkowitz e Leydesdorff, 2000) su quello più normativo, di industrial e innovation policy, sottolineano come nell attuale fase di trasformazione tecnico-scientifica e economico-produttiva, le capacità competitive di un territorio e le sue potenzialità innovative dipendano sempre meno dalle competenze delle imprese singolarmente considerate e, viceversa, siano sempre più connesse alla capacità di un territorio, di una società e delle sue istituzioni di favorire interazioni orientate all innovazione fra mondo della ricerca, imprese e Pubblica Amministrazione. In linea con le considerazioni sopra riportate riteniamo che una rappresentazione utile dei processi innovativi e delle loro determinanti non possa limitarsi a considerare il solo sistema delle imprese ma che sia necessario ampliare l analisi anche agli attori pubblici e privati che costituiscono a vario titolo parte del sistema innovativo quali università e centri di ricerca pubblici e privati. Il territorio fiorentino è ricco di realtà di ricerca di spicco di livello internazionale, si pensi al LENS, piuttosto che al CERM, o nazionale che sono inserite in reti relazionali di rilevante portata che però, salvo interessanti eccezioni, guardano poco al territorio regionale. Il polo universitario fiorentino, che ben si colloca nelle valutazioni del CIVR a livello nazionale e che, sulla base delle analisi CRUI delle pubblicazioni scientifiche, spunta posizioni considerevoli in molte aree disciplinari sviluppa relazioni con il sistema produttivo provinciale ancora insufficienti. 5

6 Analoghe considerazioni possono esser fatte per il polo di ricerca e di servizi sanitari dei grandi ospedali fiorentini che attivano relazioni con il mondo produttivo che interessano limitatamente il territorio regionale. Il ritardo nel processo di modernizzazione del sistema produttivo provinciale, e considerazioni analoghe valgono a scala regionale e nazionale, è a nostro avviso da rintracciarsi in rapporti fra università e imprese, fra imprese e imprese, fra imprese e PA, fra università e PA che consentono in misura ancora insufficiente quella socializzazione e trasferimento di conoscenze e tecnologie che sono alla base dello sviluppo tecnologico e competitivo di una regione. La presente ricerca si pone quindi l obiettivo di tratteggiare le caratteristiche dei principali attori del sistema innovativo fiorentino, le relazioni già esistenti all interno e fra i diversi ambiti istituzionali e, evidenziate le situazioni di eccellenza, di individuare le potenzialità esistenti, le eventuali relazioni mancanti e le conseguenti possibili aree strategiche di intervento. Al tempo stesso occorre ricordare che le azioni dell amministrazione provinciale rappresentano solo una parte degli interventi di policy sulla innovazione che interessano il territori fiorentino dove da un lato i centri di ricerca nazionali operano secondo logiche sovralocali e dall altro hanno effetto azioni di policy, mirate al sostegno delle attività di ricerca e innovazione di livello regionale, nazionale ed europeo. Nel tratteggiare le caratteristiche del sistema innovativo provinciale si farà quindi riferimento, ove necessario, alle politiche e agli interventi di carattere nazionale e sopranazionale che già investono il sistema locale delle imprese e della ricerca. Al fine di realizzare una rappresentazione del sistema innovativo utile ai fini del progetto di polo innovativo proposto dall amministrazione provinciale, piuttosto che realizzare una analisi su tutti i settori produttivi e di ricerca rilevanti, che nella provincia di Firenze sono numerosi, riproponendo informazioni di carattere generale in larga misura note, abbiamo preferito entrare nel dettaglio di un ambito produttivo specifico, ancorché molto ampio, quale quello della meccanica e delle discipline ad esso contermini, che ha ampie tradizioni in provincia. Nell area Fiorentina il comparto meccanica allargata spazia dall opto-elettronica, alla meccanica di potenza, dagli strumenti di precisione, alle tecnologie radio-tv, dai laser industriali, alle apparecchiature diagnostiche e terapeutiche (medical devices) e coinvolge un articolato sistema di imprese di piccole, medie e grandi dimensioni, comprese numerose realtà multinazionali. Le attività produttive, ma anche di ricerca e progettazione, di questo sistema di imprese presentano un ampio terreno di sovrapposizione, in parte già costituitosi in relazioni, in parte ancora da costruire e incoraggiare, con larga parte dell università di Firenze e dei centri di ricerca presenti sul territorio, su una molteplicità di discipline di ricerca, dall elettronica all energetica, dallo studio delle onde elettromagnetiche alle biotecnologie, dall ottica laser alle tecnologie per la difesa, dalle tecnologie dell informazione e delle comunicazioni, ecc. Per dar conto delle potenzialità innovative di questo complesso sistema, la presente ricerca si articola in due parti principali. La prima si concentra sul versante dell attività di ricerca realizzata, sia dalle università e dai centri di ricerca pubblici, sia da parte di imprese private, analizzandone gli output principali quali i brevetti e le pubblicazioni scientifiche. L analisi dei brevetti e delle pubblicazioni oltre a consentire di quantificare i risultati della ricerca permette di valutarne la qualità e l insieme di relazioni di collaborazione sviluppate fra gli attori pubblici e privati della ricerca. Altri elementi per ricostruire i legami fra mondo della ricerca e mondo delle imprese saranno poi tratti da studi recenti condotti sulla ricerca conto terzi e sull esperienza dei laboratori di ricerca congiunti dell Università di Firenze. 6

7 La seconda parte è dedicata ad esplorare nel dettaglio il mondo delle imprese innovative analizzando, a partire dai risultati di una indagine ad hoc, le caratteristiche, la condotta e le performance delle imprese innovative; le fonti dell innovazione interne e esterne da queste attivate e le reti di relazioni che le imprese innovative sviluppano con altre aziende, col mondo della ricerca e con la PA a scala locale, nazionale e internazionale. Le reti di collaborazione nell ambito della ricerca ma anche della progettazione e della produzione, saranno analizzate utilizzando gli strumenti della social network analysis, ricostruendo mappe che consentano di studiare la topologia dei diversi network in cui operano le imprese intervistate e le altre istituzioni con cui quest ultime si relazionano, siano esse altre imprese, università, centri di ricerca, ecc., sia locali, che nazionali e internazionali. La terza parte dell analisi propone infine una riflessione sull opportunità di sviluppare strumenti e metodologie atti a ripensare in senso prospettico il ruolo della realtà fiorentina, al fine di trarre indicazioni sugli indirizzi di fondo delle future politiche tecnologiche e industriali, cui raccordare le azioni di un eventuale polo per l innovazione. In particolare, il contributo si propone di definire e quindi avviare la sperimentazione di un attività di technological forecasting, volta a delineare per il sistema produttivo fiorentino le traiettorie di sviluppo tecnologico che presentano le maggiori potenzialità per il futuro dell area e le conseguenti azioni di policy. Il capitolo propone un approccio metodologico integrato in quattro fasi, la prima delle quali consiste in un analisi del posizionamento regionale/locale rispetto alla frontiera tecnico-produttiva (technological assessment). Con riferimento a questa fase iniziale, vengono esposti i primi risultati della sperimentazione metodologica sulla meccanica biomedicale -un settore la cui rilevanza per l area fiorentina emerge in diverse parti di questo lavoro- con la formulazione di ipotesi interpretative preliminari e l indicazione di future traiettorie di ricerca. 7

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9 Parte prima LA RICERCA SCIENTIFICA NEL SISTEMA INNOVATIVO FIORENTINO: OUTPUT DELLA RICERCA E RELAZIONI FRA GLI ATTORI PUBBLICI E PRIVATI 9

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11 PREMESSA A partire dalla conferenza di Lisbona le politiche europee a sostegno della competitività si sono concentrate sempre più sul tema dell innovazione individuando nel livello regionale una dimensione strategica per le politiche di supporto. Fra i diversi strumenti di sostegno all innovazione, caldeggiati e finanziati dall azione europea, rivestono un ruolo particolare i cosiddetti poli di innovazione che, specie nella tradizione francese e tedesca di politica industriale, hanno oramai una storia di numerosi successi. La regione toscana, come altre regioni Italiane, si sta muovendo in questa direzione e ha destinato finanziamenti consistenti per la realizzazione di poli dell innovazione. L Amministrazione Provinciale di Firenze, perseguendo l obiettivo della crescita economica e del benessere del proprio territorio, si è riproposta di costituire un Polo dell Innovazione che integri raggruppamenti di imprese e organismi di Ricerca, coordinati dal soggetto pubblico, con l obiettivo di stimolare l attività innovativa, incoraggiare l interazione, l uso in comune di installazioni e lo scambio di conoscenze ed esperienze, e contribuire al trasferimento di tecnologie, alla messa in rete e alla diffusione delle informazioni tra le imprese stesse. Il polo è quindi destinato ad essere uno strumento che promuovendo lo sviluppo dell attività di ricerca, la sua interazione con le imprese e quindi la capacità di innovazione del territorio rappresenti uno stimolo alla competitività ed alla crescita economica del sistema fiorentino. La presente ricerca vuol dare un contributo di carattere conoscitivo ai fini di tale disegno ricostruendo ed analizzando le caratteristiche del sistema dell innovazione all interno del quale si colloca il cluster della meccanica fiorentina. Come sarà chiarito nei richiami teorici e metodologici riportati di seguito, uno studio che ambisca a rappresentare in modo utile al policy maker gli elementi costitutivi del sistema dell innovazione non può limitarsi alla sola considerazione delle imprese che, pur restando centrali nell analisi, rappresentano solo una parte del sistema innovativo. Oltre allo sforzo innovativo autonomo portato avanti dalle imprese le capacità di innovazione di quest ultime dipendono sempre più dalla ricerca e sviluppo realizzata al di fuori dei loro confini aziendali da università e centri di ricerca. Le capacità innovative di un territorio vengono quindi a dipendere centralmente sia dal tipo di competenze sviluppate dalle imprese, sia dalla R&S portata avanti dalle Università e dai centri di ricerca, e soprattutto dal grado di coerenza fra ricerca realizzata a livello locale e competenze produttive e tecnologiche accumulate nel tessuto delle imprese locali. Naturalmente le imprese per integrare e ampliare il proprio bagaglio di competenze potranno far riferimento anche alla ricerca realizzata a livello internazionale, ma resta vero che la disponibilità locale di un insieme di centri di ricerca e università di eccellenza con cui collaborare può rappresentare un grande vantaggio: come ampiamente riconosciuto nella letteratura internazionale la prossimità gioca un ruolo centrale nello scambio e condivisione di conoscenze (Feldman, 1999; Breschi e Lissoni, 2001) e, facilitando l interazione fra i soggetti, favorisce lo sviluppo delle attività innovative. Naturalmente affinché le economie di agglomerazione possano estendere i loro effetti anche nell ambito della ricerca e innovazione occorre che i diversi ambiti istituzionali (imprese, università, centri di ricerca) siano in grado di instaurare relazioni di collaborazione fruttuose: l azione pubblica può giocare un ruolo propulsivo fondamentale in tal senso. 11

12 Questa prima parte dell analisi che mira ad una ricostruzione delle caratteristiche del sistema innovativo ove si inserisce il cluster meccanico della provincia di Firenze, si articola nel modo seguente. Nel primo capitolo richiamiamo brevemente il quadro teorico di riferimento all interno del quale collochiamo l analisi proposta e dal quale deriviamo le scelte metodologiche e l organizzazione del lavoro adottata. Nel secondo capitolo, proponiamo una lettura sintetica del sistema innovativo regionale basata sulle tradizionali misurazioni aggregate di indicatori di input (spesa in R&S; addetti alla ricerca, ecc.) e di output (brevetti e pubblicazioni) del processo di innovazione ricerca. Per quanto l approccio lineare che questo tipo di misurazione evoca sia da più parti considerato superato, resta vero che queste misure, specie nei confronti internazionali, restano fra le più utilizzate come testimoniato dal fiorire di un ampia reportistica internazionale in materia. Nel terzo capitolo viene realizzata un analisi delle pubblicazioni scientifiche di autori afferenti a istituzioni (università, centri di ricerca e imprese) operanti nella provincia di Firenze. Le pubblicazioni analizzate, relative al periodo , sono state selezionate in modo da esser rappresentative dell attività di ricerca attinente alle discipline legate al comparto della meccanica. L analisi mira a: individuare le competenze principali presenti in provincia in materie attinenti l ingegneria meccanica e nelle discipline che in campo meccanico trovano applicazione; evidenziare le aree tecnico-scientifiche più dinamiche e promettenti; valutare la qualità delle pubblicazioni nei diversi campi e infine verificare, sulla base delle pubblicazioni a firma congiunta, se e quanto è diffusa la collaborazione nella ricerca fra imprese, università e centri di ricerca, e qual è l estensione delle reti di relazione che queste sottendono. Nel quarto capitolo, viene invece presentata un analisi dei brevetti realizzati da imprese e università e altri centri di ricerca in Toscana e nella provincia di Firenze. Relativamente a questa seconda forma di pubblicazione dei risultati dell attività di ricerca interessa anzitutto individuare quali sono le principali aree competenziali della provincia nel bacino della meccanica (ovvero quelle dove si riscontra la maggior parte dei brevetti attinenti ad applicazioni meccaniche), quindi interessa verificare quali sono le realtà mondiali che brevettano su tecnologie analoghe e quindi confrontare le relative dinamiche brevettuali. Anche in questo caso l analisi dei casi di cobrevettazione e co-invenzione permetterà di verificare se e in che misura siano già avviate forme di ricerca congiunta e da parte di quali attori. Il quindi capitolo infine affronta nello specifico il tema dello scambio di conoscenze fra mondo universitario e sistema delle imprese riportando alcuni dei principali risultati di una recente ricerca condotta dal Laboratorio di Strategie di Sistema per l Innovazione (StSi) dell Università di Firenze. Tale ricerca, che analizza, i rapporti di ricerca conto terzi e l esperienza dei laboratori di ricerca congiunti della provincia di Firenze, offre un osservatorio interessante su due modalità di collaborazione significative e permette di apprezzare da un lato quali sono le facoltà e i dipartimenti più attivi con l esterno, dall altro quali sono i soggetti privati e pubblici che si interfacciano con l università fiorentina. I risultati tratti dagli approfondimenti sopra citati permetteranno di formulare, una lettura complessiva delle opportunità offerte dal sistema della ricerca fiorentino, e dei limiti che l attuale assetto della ricerca incontra per poter svolgere a pieno il proprio ruolo all interno di un futuro polo per l innovazione. 12

13 1. QUADRO TEORICO DI RIFERIMENTO E ORGANIZZAZIONE DELL ANALISI Oggi la maggior parte degli studi economici e sociali, dei documenti di policy e dei discorsi dei politici riconoscono alla conoscenza, all innovazione e alla creatività un ruolo fondamentale per la crescita economica e il benessere dei cittadini, specie nelle società mature. La ricerca scientifica, pubblica e privata, la qualità del capitale umano, le conoscenze accumulate e le capacità di ricercare e assorbire nuove conoscenze da parte dei singoli e delle organizzazioni ove essi operano assumono oggi un ruolo chiave; tutti questi fattori costituiscono infatti requisiti necessari o quanto meno fattori essenziali per lo sviluppo dei processi innovativi e creativi. A conferma della importanza attribuita all innovazione e della sua crescente popolarità Fagerberg e Mowery (2005) ricordano che il numero di articoli pubblicati in riviste scientifiche dal 1955 al 2005 aventi la parola innovazione nel titolo ha avuto una crescita di oltre 20 volte. Sul rapporto che lega ricerca e innovazione alla crescita economica, dell occupazione, della qualità del lavoro e della produttività, si è infatti sviluppata un amplissima letteratura che sottolinea la rilevanza dell attività innovativa nel determinare le performance economiche dei diversi paesi; i confronti internazionali fanno sempre più spesso riferimento a questo fenomeno. Si è così affermata nel tempo una consistente tradizione di studi e reportistica internazionale sulla ricerca scientifica e sull innovazione tecnologica 1 che fa uso di indicatori che esprimono l entità della ricerca in un determinato paese o regione attraverso: indicatori di input del processo innovativo come la spesa e gli addetti dedicati alla ricerca e sviluppo (distinguendo tra pubblico e privato), indicatori volti a cogliere la quantità di risorse umane impiegate nei settori e/o in professioni legate alla scienza e tecnologia (come i cd. knowledge workers ), indicatori per la misura dei risultati dell attività di ricerca quali i brevetti e le pubblicazioni scientifiche. L ampia diffusione di questi indicatori si deve principalmente a una concezione molto radicata dell innovazione quale processo lineare. Secondo questo approccio (modello lineare di innovazione) il processo innovativo è organizzato nella sequenza di stadi: ricerca di base, ricerca applicata, sviluppo, produzione e diffusione. In tale schema la ricerca, grazie alla sua posizione, assume un ruolo estremamente critico, dato che da essa discende tutto il processo innovativo. Secondo questo approccio, coerente con una concettualizzazione della ricerca come open science, che produce risultati con caratteristiche di beni pubblici a libera disposizione di chiunque, la ricerca scientifica diviene un elemento centrale della competitività di un paese e del suo progresso tecnico e, in quanto tale, risulta meritevole di cospicui finanziamenti pubblici. L evidenza empirica suggerisce tuttavia che le invenzioni e le informazioni derivanti dalla ricerca di base, pur essendo trasmissibili, non sono immediatamente applicabili dalle imprese, ma che, al contrario, le attività di raccolta e vaglio delle informazioni implicano costi rilevanti per queste ultime. La fonte dell innovazione inoltre non sempre è interna al centro di ricerca dell impresa o dell università (i rapporti con i fornitori, con gli utilizzatori, con altre imprese e anche con la PA hanno un ruolo importante) e quindi non sempre l innovazione si basa su R&S 1 Fra i rapporti periodici più noti si ricordano: lo European Innovation Scoreboard, il Regional Innovation Scoreboard e l Innobarometer della Commissione Europea; lo Science, Technology and Innovation Scoreboard dell OCSE; il rapporto del francese OST (Observatoire des Sciences et des Techniques); il Regional Innovation Scoreboard dell IPI (Istituto per la Promozione Industriale); il Rapporto Innovazione di Sistema della Fondazione Rosselli, il Rapporto Scienza e Tecnologia in cifre del CNR e CERIS, ecc.. 13

14 strutturata, ma può anche derivare dall adattamento a nuovi contesti produttivi di tecnologie sviluppate altrove 2. Questi evidenti limiti dei modelli neoclassici hanno spinto nel tempo verso approcci alternativi. Fra i primi contributi in tal senso quello di Kaldor che, attraverso il concetto di apprendimento (learning by doing e learning by using) introduce la rilevanza dei processi di accumulazione di conoscenza e apre la strada a comportamenti eterogenei e divergenti da parte degli attori economici. Quasi in contemporanea Schumpeter, distinguendo tra il concetto di invenzione e quello di innovazione, considerando il processo innovativo come una attività dagli esiti incerti, e gli operatori economici come soggetti con razionalità limitata, fa ruotare l innovazione attorno alla figura dell imprenditore innovatore. La spiegazione dei processi innovativi viene ricercata a livello micro e il progresso economico e tecnologico torna a dipendere dal successo e dalle intuizioni di singoli individui che scatenano processi imitativi nel resto del sistema economico. Inoltre data la razionalità limitata degli operatori e l incertezza in cui essi operano, si ipotizza che gli imprenditori seguano strategie innovative e quindi comportamenti produttivi diversi fra loro (eterogeneità delle imprese). A partire da questi iniziali contributi si sviluppano varie correnti di pensiero: dai Neo Shumpeteriani (Freeman e Soete, 1987; Freeman, Clark e Soete, 1982) ai regolazionisti francesi (Aglietta, 1976; Boyer, 1986), fino ad approdare in anni più recenti alla scuola evolutiva (Nelson e Winter, 1982; Dosi 1988; Dosi, Freeman, Nelson, Silverberg e Soete, 1988) che rivoluzionano radicalmente il modo di concettualizzare l innovazione. Sulla base di questi studi si afferma la visione, oggi generalmente condivisa, che la generazione di innovazione è legata a una serie di fattori molto più ampia della ricerca e sviluppo e che i processi innovativi si svolgano non tanto e non solo in forma lineare, bensì secondo meccanismi di trial-error-feedback. A suffragio di tale visione si ricorda che molte conquiste della ricerca di base sono state non solo realizzate, ma anche concepite in base a tecnologie e conoscenze maturate in precedente ricerca applicata 3 : nel tentativo di evocare la natura bidirezionale (o multidirezionale) dei flussi informativi che procedono dalla ricerca di base verso la fase di sviluppo e applicazione, ma anche all inverso, Kline e Rosenberg (1986), in contrapposizione al modello lineare di innovazione, definiscono questa modalità di funzionamento come modello a catena. In questa prospettiva, i momenti tipici di assimilazione, utilizzo e diffusione dell innovazione vengono ad essere il frutto di una serie di attività interconnesse (Rosenberg, 1976; Dosi, 1988) non necessariamente sono realizzate dallo stesso attore. Il modello a catena propone una lettura dell innovazione in cui la ricerca di base rappresenta solo una parte del processo innovativo e non necessariamente l elemento primigenio. La ricerca di base, spesso realizzata nelle università, non crea nuove tecniche produttive, ma piuttosto nuove conoscenze che la ricerca applicata deve tradurre in prototipi diversi nelle diverse realtà produttive. Questa traduzione richiede interazioni fra i diversi tipi di ricerca e i diversi contesti produttivi, interazioni che coinvolgono così una pluralità di attori: imprese produttrici, fornitori, clienti, università, centri di ricerca pubblici e privati e pubblica amministrazione 4. 2 Inoltre è evidente che nel formulare le proprie strategie di investimento, imprese anche identiche, non conoscendo la distribuzione di probabilità degli esiti della ricerca faranno scelte diverse le une dalle altre. Il fatto che una impresa in un dato momento adotti una tecnologia piuttosto che un'altra può poi condizionare le sue scelte future, aprendo talune prospettive di sviluppo e chiudendone altre (effetto lock in), ed avviando così l impresa lungo un sentiero che non sempre può esser ripercorso a ritroso (path dependecy). Il fatto di riconoscere questa incompletezza informativa, che implica eterogeneità nei comportamenti e nelle strutture delle imprese, ha portato così ad archiviare il concetto di agente rappresentativo. 3 Esempi famosi sono quelli di Pasteur che senza il microscopio non avrebbe potuto creare la medicina moderna, oppure del transistor che ha aperto la strada alla fisica dello stato solido. 4 Lo Stato, gli enti locali e le diverse articolazioni della PA possono rivestire molteplici ruoli all interno del sistema innovativo, da quello di finanziatore della ricerca di base, al ruolo di facilitatore delle relazioni (si pensi alle politiche per l innovazione basate su 14

15 L attenzione alla dimensione relazionale porta a concettualizzare i processi innovativi come processi sistemici che vedono il coinvolgimento di una pluralità di attori e che a seconda dell ampiezza delle reti relazionali coinvolte si configurano come national innovation systems 5 (Freeman, 1987; Lundvall, 1992; Metcalf,e 1995) o come regional innovation systems (Cooke et al., 2004, Asheim, Isaksen, 2002). Questo diverso modo di leggere il processo innovativo deriva dalla grande importanza che i nuovi approcci (in particolare la scuola evolutiva) riconoscono alla conoscenza e dalla concettualizzazione radicalmente diversa che essi propongono per la lettura dei processi cognitivi. Per i neoclassici, come accennato, l informazione presenta le caratteristiche di bene pubblico ed è liberamente accessibile; le imprese per incorporare nuove informazioni nei loro processi produttivi non affrontano né costi di search, né costi per adattarle alle proprie necessità: informazione e conoscenza risultano quindi sinonimi. Viceversa per gli evolutivi la conoscenza risulta essere molto diversa dall informazione: essa comprende aspetti codificati e taciti (quest ultimi sviluppatisi con l operare dell impresa e riguardanti la soluzione di specifici problemi) e categorie e codici interpretativi. Di conseguenza, la conoscenza è fortemente specifica alla singola impresa e al contesto in cui opera e non si diffonde facilmente fra le imprese, se non nella sua dimensione codificata e astratta (che poi è quella meno strategica per la profittabilità dell impresa nel mercato) (Malerba, 2000). L apprendimento, ovvero, la trasformazione di informazione in competenze assume quindi un ruolo chiave nell economia. Nell ottica evolutiva i fattori chiave che influiscono sui processi innovativi delle imprese sono molteplici: ciò che conta non è solo la ricerca formalizzata e l attività di learning realizzata all interno dell impresa, ma anche le fonti esterne (università e centri di ricerca, fornitori, clienti, altre imprese, ecc.), la conoscenza accumulata dagli attori (che influenza le capacità di assorbimento di nuova conoscenza), la capacità interattiva dell impresa e le retroazioni, interdipendenze e complementarietà che si generano tanto all interno delle diverse fasi/divisioni produttive della stessa impresa, quanto nelle collaborazioni e scambi con l esterno. Gli approcci di tipo sistemico spostano quindi l'attenzione dalle imprese utilizzatrici, tradizionali unità di indagine per gli studi sui processi di diffusione dell innovazione, a un più ampio novero di attori chiave coinvolti nel medesimo processo (Rosenberg, 1982; Freeman, 1987; Von Hippel, 1988; Lundvall, 1992; Cooke et al., 2004; Malerba, 2004; Edquist, 2005), riconoscendo l importanza di fattori non solo economici ma anche, politici, istituzionali, organizzativi, sociali e regionali, al fine di spiegare il processo innovativo nella sua interezza. Acquisito il fatto che in un sistema economico i processi innovativi debbono esser ricondotti a un pluralità di soggetti in larga misura interagenti; diviene anche necessario capire come le attività innovative si coordinano fra loro e, data la particolare natura della conoscenza, quali siano i diversi meccanismi di incentivo all attività di ricerca e in che misura questi spingano alla condivisione oppure alla protezione dei risultati. Si può sostenere che la produzione di conoscenza derivi schematicamente da due tipi di soggetti e istituzioni fra loro alquanto diverse: la comunità scientifica e quella dei tecnologi (Dasgupta, David, 1994). La prima si identifica nella cosiddetta accademia ovvero in quella finanziamento di reti innovative) a quello di committente di soluzioni e prototipi innovativi (si pensi alla spesa per la difesa o alle azioni di stimolo all innovazione basate sul public procurement) per soddisfare i propri fabbisogni o per stimolare lo sviluppo di produzioni innovative (lead markets). 5 Esistono varie definizioni di sistema nazionale di innovazione, a nostro avviso una delle più efficaci è quella proposta da Metcalfe (1995) che lo definisce come.. that set of distinct institutions which jointly and individually contribute to the development and diffusion of new technologies and which provides the framework within which governments form and implement policies to influence the innovation process. As such it is a system of interconnected institutions to create, store and transfer the knowledge, skills and artefacts which define new technologies. 15

16 comunità di studiosi, universitari e di grandi centri di ricerca pubblici, che basando il proprio meccanismo di reward sul riconoscimento pubblico e la notorietà del proprio lavoro, sono incentivati a diffondere i risultati della loro ricerca 6. In questo modello di organizzazione della ricerca, la diffusione e l apprezzamento del lavoro svolto, oltre a dare ai ricercatori riconoscimenti e occasioni di soddisfazione personale, offre loro anche remunerazione e fondi per le ricerche tanto più elevati quanto maggiore è la reputazione acquisita. Affinché i risultati della loro ricerca possano essere diffusi il più ampiamente possibile, gli scienziati concentrano la loro attività soprattutto nella cosiddetta ricerca di base realizzando studi e scoperte di carattere generale e astratto che, ancora lontane da applicazioni specifiche, possano risultare di interesse per un ampio numero di possibili applicazioni 7. Di converso la comunità dei tecnologi investe in ricerca per appropriarsi delle rendite economiche degli investimenti in R&S e questo ha implicazioni opposte riguardo la diffusione dei risultati. Diversamente dagli scienziati, i tecnologi per ricavare una rendita dalle loro invenzioni sono chiamati a produrre prototipi e prodotti che funzionino in maniera soddisfacente e non possono limitarsi a fornire soluzioni in forma generale ed astratta ai problemi da risolvere. Per i tecnologi, che sono impegnati in ricerca più vicina a concrete applicazioni produttive, la diffusione delle proprie scoperte rischia di mettere a repentaglio la possibilità di beneficiare delle rendite economiche. Le imprese ove questi lavorano sono quindi spinte, o a mantenere la segretezza sulle loro invenzioni, o a garantirsi privative sul loro utilizzo attraverso brevetti e altri mezzi di tutela della proprietà intellettuale. Nella fase l attuale, dove l investimento pubblico in ricerca è sottoposto a forti spinte al ridimensionamento e viceversa le grandi multinazionali investono ingenti somme in ambiziosi progetti di ricerca, non sempre di natura applicata, questa organizzazione della ricerca articolata in comunità della scienza e comunità dei tecnologi è oramai ampiamente messo in discussione. A livello nazionale in particolare la riduzione dei fondi pubblici per la ricerca da anni spinge gli scienziati a ricercare sempre più attivamente finanziamenti per la ricerca presso le imprese. Anche se in generale resta vero che le imprese tendono a preferire i brevetti, per ottenere un rendimento dal loro investimento in ricerca e i ricercatori preferiscono pubblicare in modo da aumentare la propria notorietà, accelerare la propria carriera accademica e ricevere incarichi prestigiosi e ben remunerati, si osserva tuttavia, negli ultimi anni, un aumento della attività di pubblicazione delle imprese (Calvert e Patel, 2003) e una quantità crescente di brevetti da parte delle università (Piccaluga et al., 2009). Nella situazione attuale non è quindi infrequente riscontrare che situazioni in cui sia i centri di ricerca pubblici e privati, che le università e le imprese adottano entrambe le tipologie di output. In questa fase di transizione è stato sollevato da più parti il timore che la commistione di programmi di ricerca e di interessi fra comunità scientifica e tecnologi, potesse compromettere il funzionamento del modello open Science: la ricerca finanziata da attori privati potrebbe infatti spingere gli scienziati a interrompere la diffusione dei risultati ed a mantenerne la segretezza, o a brevettarne i risultati. Recenti ricerche (Breschi, Lissoni e Montobbio, 2007), tuttavia, sembrano sfatare il rischio di un trade off fra ricerca applicata e di base e mostrano come gli accademici che brevettano le loro invenzioni non per questo diminuiscono la propria produzione e diffusione scientifica. I 6 Tale modello di organizzazione della scienza risale al periodo rinascimentale quando gli studiosi ricercavano la protezione e la munificenza dei signori per poter sviluppare le loro attività e ne diffondevano e pubblicizzavano i risultati per esser chiamati e impiegati nelle corti dei regnanti. 7 Come sottolineano Gambardella e Pammolli (2000) persino quando compiono attività di ricerca più applicata, i ricercatori accademici hanno minori stimoli a perfezionare gli usi dei loro risultati di ricerca, in ogni caso non saranno loro a doverli utilizzare in pratica [...]. In breve, il prestigio, le carriere e anche le ricompense economiche degli scienziati e dei ricercatori accademici non dipendono dal se e dal come i loro risultati funzioneranno nel mondo reale. 16

17 professori e ricercatori che depositano domande di brevetto mostrano in media, a parità di settore disciplinare, un numero di pubblicazioni pro capite sensibilmente maggiore dei loro colleghi e una qualità delle pubblicazioni (in termini di citazioni) più elevata 8. Questo sembra dipendere dal fatto che i ricercatori coinvolti in ricerche che sfociano in brevetti beneficiano di risorse finanziarie (o cognitive) connesse a progetti orientati ad applicazioni tecnologiche concrete (resource effect). I picchi di pubblicazione dei professori-inventori si concentrano tuttavia negli anni immediatamente successivi o di poco precedenti la data di presentazione della domanda di brevetto confermando così la tendenza a procrastinare la pubblicazione dei propri risultati (publication delay effect). 8 La brevettazione accademica risulta in Italia assai meno diffusa che in molti paesi europei e soprattutto rispetto agli Stati Uniti (Della Malva, Breschi, Lissoni, Montobbio, 2007). Tale fatto pare imputabile al diverso assetto dei diritti di proprietà dei brevetti accademici. Un forte impulso alla brevettazione da parte dei ricercatori universitari è negli Usa venuto, infatti, dall oramai noto Bay-Dole Act che, nel 1980, assegna agli atenei USA tutti i diritti di proprietà intellettuale sui risultati della ricerca finanziata con fondi federali. 17

18 18

19 2. LA RICERCA E I SUOI RISULTATI: ITALIA E TOSCANA NEL CONFRONTO INTERNAZIONALE 2.1 Premessa Nella maggior parte dei paesi sviluppati, e in modo particolare in quelli più avanzati, alla ricerca scientifica è riconosciuto un ruolo decisivo per l innovazione, lo sviluppo economico e il benessere sociale. È obiettivo di questo capitolo delineare, entro il contesto internazionale e in particolare europeo, il posizionamento dell Italia e della Toscana rispetto ai principali indicatori in modo da dar conto dell ambiente più generale in cui si inserisce la provincia di Firenze, sulla quale si concentrerà l analisi dei capitoli seguenti. Per tracciare le principali caratteristiche del sistema della ricerca nazionale e regionale, e per verificarne il posizionamento a livello internazionale, faremo riferimento ai principali indicatori di spesa in ricerca, raccordandoli -nella misura in cui la disponibilità di dati lo consente- a quelli che sono generalmente considerati i principali risultati della ricerca: i brevetti, che forniscono una misura del modo in cui la ricerca pubblica e privata si trasforma in nuove tecnologie, nuovi prodotti e nuovi processi suscettibili di essere sfruttati a fini industriali e commerciali; e le pubblicazioni, che invece segnalano di quale entità sia l apporto di una determinata comunità scientifica ai circuiti internazionali della conoscenza specialistica. 2.2 Input e output dell attività di ricerca: l Italia nel panorama internazionale Nella consistente tradizione di studi internazionali sulla ricerca scientifica e sull innovazione tecnologica un indicatore tipicamente utilizzato per esprimere l entità della ricerca effettuata in un determinato paese o regione è quello della spesa in ricerca e sviluppo (R&S), distinta tra pubblica e privata, rapportata al prodotto interno lordo. L ampia diffusione di questo indicatore si deve principalmente a una concezione molto radicata dell innovazione quale processo lineare. Secondo questo approccio il processo innovativo è organizzato nella sequenza di stadi: ricerca di base, ricerca applicata, sviluppo, produzione e diffusione. Sebbene si siano affermati nel corso degli ultimi decenni, approcci alternativi a quello lineare prima nel dibattito scientifico poi nell impostazione delle politiche per l innovazione, gli indicatori sulla R&S continuano a rivestire grande importanza. Se è vero che in diversi settori, come quelli tradizionali, la fonte dell innovazione raramente si trova all interno dei laboratori di ricerca, e che i laboratori di R&S, tipici delle grandi imprese oligopoliste, sono meno presenti nelle medie e piccole imprese che in genere ricorrono ad altre fonti innovative, va da sé che i dati sulla R&S rappresentano un approssimazione per difetto degli input innovativi di un sistema economico. Tuttavia essi restano una buona proxy dell impegno che una determinata società, nelle sue componenti pubblica e privata, profonde nella creazione e nella rigenerazione di conoscenza. Pertanto, ferme restando le cautele menzionate, si analizzerà sinteticamente il posizionamento internazionale dell Italia con riferimento a questo tipo di indicatore. 19

20 Da un rapido sguardo ad alcuni tra i principali paesi (Tab. 2.1) emergono notevoli differenze tra i rispettivi livelli di investimento: a fronte di paesi come la Svezia, la Finlandia e la Svizzera, i cui investimenti in R&S sono addirittura superiori a quelli di paesi leader quali gli USA e il Giappone, si ha un gruppo molto nutrito di paesi- tra i quali l Italia con gran parte dell Europa mediterranea e dell Est -che si attestano su livelli di investimento assai modesti. Come noto la spesa in R&S complessiva di un paese può essere distinta nelle sue componenti pubblica e privata. A sua volta, la componente privata è alimentata dalla spesa effettuata da soggetti nazionali ed esteri, come ad esempio le imprese multinazionali. Distinguendo queste diverse componenti si può osservare come, tranne poche eccezioni, i paesi che effettuano una spesa privata consistente (in rapporto al PIL) sono gli stessi in cui la ricerca pubblica è più elevata (ancora una volta in rapporto al PIL). Questa circostanza suggerisce che, nelle economie più avanzate, la spesa pubblica rivesta un importante ruolo complementare alla spesa privata. In Italia, a fronte di una componente privata modesta, la spesa pubblica conta solo per lo 0,6% del PIL; un dato sensibilmente inferiore a quello degli USA e del Giappone, ma anche di numerosi paesi europei. Tabella 2.1 SPESA IN R&S PRIVATA E PUBBLICA IN % SU PIL (DATI 2005, TRANNE *: DATI 2004) Paese (dati 2005) R&S privata %PIL R&S pubblica %PIL R&S totale % PIL Svezia 2,92 0,92 3,84 Finlandia 2,46 0,99 3,45 Giappone* 2,39 0,74 3,13 Svizzera* 2,16 0,7 2,86 USA* 1,87 0,69 2,56 Germania 1,76 0,76 2,52 Danimarca 1,67 0,76 2,43 Francia 1,32 0,79 2,11 Paesi Bassi* 1,03 0,76 1,79 Regno Unito 1,15 0,57 1,72 Norvegia 0,82 0,69 1,51 Rep.Ceca 0,92 0,5 1,42 Irlanda 0,82 0,43 1,25 ITALIA 0,55 0,6* 1,15 Spagna 0,61 0,51 1,12 Estonia 0,42 0,5 0,92 Ungheria 0,41 0,5 0,91 Lituania 0,16 0,61 0,77 Portogallo 0,29 0,43 0,72 Polonia 0,18 0,39 0,57 Lettonia 0,23 0,34 0,57 Slovacchia 0,25 0,25 0,50 Bulgaria 0,11 0,38 0,49 Cipro 0,09 0,28 0,37 Fonte: European Commission (2006) Guardando invece ai valori della ricerca privata (Tab. 2.1) si osserva come essa venga ad assumere un incidenza molto elevata in alcuni paesi del Nord Europa, in Giappone, e negli USA, caratterizzati dalla presenza di grandi imprese oligopoliste dotate di laboratori di R&S in settori tecnologicamente avanzati. L Italia, con la sua specializzazione nei settori tradizionali, presenta livelli di ricerca privata più modesti, anch essi alimentati dal numero relativamente ridotto di grandi imprese presenti nel paese. Oltre che in Italia, la spesa pubblica in R&S è quantitativamente prevalente in alcuni 20

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