La diffusione settoriale dell innovazione. Titolo corso: Economia dell innovazione 1. Davide Arduini

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1 La diffusione settoriale dell innovazione Titolo corso: Economia dell innovazione 1 Davide Arduini Facoltà di Economia - Università degli Studi di Urbino Lezione n.5 Linea espositiva 1. Introduzione alla teoria della diffusione; 2. Approfondimento degli approcci di tipo epidemico (approcci a massa critica); 3. Approfondimento degli approcci di tipo probit (approcci di adozione a soglia); 4. Approfondimento degli approcci di tipo sistemico (sistemi innovativi); 5. Conclusioni 6. Bibliografia per approfondimenti 1

2 1. Introduzione alla teoria della diffusione (1) La diffusione dell innovazione è parte integrante del concetto di progresso tecnologico; Il cambiamento tecnologico viene concepito come processo multidimensionale (Rosenberg 1982): - nuove conoscenze tecnico-scientifiche che, incorporate in nuovi macchinari e prodotti, permettono di conseguire vantaggi diversi in termini di riduzione dei costi di produzione e di una maggiore quantità e qualità di prodotti; Il cambiamento tecnologico si compone di tre fasi (Schumpeter 1942; Davies 1979): - l invenzione che consiste nel concepimento di una nuova idea; - l innovazione che riguarda la traduzione dell invenzione in attività economica attraverso l applicazione e la verifica sul mercato; - la diffusione che ha luogo quando l innovazione viene impiegata nel tempo da più utilizzatori. 1. Introduzione alla teoria della diffusione (2) La diffusione va oltre la pura e semplice innovazione tecnologica; Necessita di fattori complementari (Edquist 2000; Black-Lynch 2004): - qualità della forza lavoro, cambiamenti nelle scelte organizzative, capacità di diversi attori di interagire con le trasformazioni dei prodotti e dei processi innovativi e con le caratteristiche dell ambiente sociale e istituzionale; Focalizziamo l attenzione su tre approcci teorici che si concentrano su un livello di analisi settoriale della diffusione (epidemici, probit, sistemici); Filo conduttore della letteratura di taglio settoriale è la crescente enfasi posta sull eterogeneità degli agenti economici; - Approcci epidemici standard: l eterogeneità è rappresentata dalla diversa disponibilità di informazione da parte degli utilizzatori sulla tecnologia da adottare (Griliches 1957; Mansfield 1961); 2

3 1. Introduzione alla teoria della diffusione (3) - Contributi successivi ai modelli epidemici standard: attenuano alcune ipotesi di omogeneità, tuttavia gli attori rimangono strutturalmente omogenei nella sostanza (Bass 1978; Antonelli 1995; Geroski 2000; Metcalfe 2005); - Approcci probit: maggiore approfondimento del problema dell eterogeneità strutturale degli agenti economici rispetto a variabili quali la dimensione, i costi di produzione, la concentrazione del mercato delle imprese e la specializzazione del capitale umano (David 1966; Davies 1979; Stoneman 1986; McWlliams-Zilberman 1996; Hall-Khan 2003); - Approcci sistemici: spostano l'attenzione dalle imprese utilizzatrici ad un più ampio novero di attori chiave coinvolti nel processo di generazione e diffusione dell innovazione (fornitori di beni capitali, di beni finali, di servizi complementari -R&S- da un lato, utilizzatori intermedi e finali, acquirenti pubblici di tecnologia, dall'altro); - maggiore enfasi posta sull interdipendenza e sull apprendimento interattivo 2. Approfondimento degli approcci epidemici (1) Un primo contributo all approccio settoriale della diffusione si può individuare nel lavoro pionieristico di Mansfield (1961); La diffusione sarà influenzata: a) positivamente dalla profittabilità dell innovazione; b) negativamente dalla dimensione dell investimento necessario per l innovazione; c) positivamente dal rapporto tra le imprese già utilizzatrici dell innovazione e l intera popolazione; d) positivamente dal tasso di crescita del mercato delle imprese; Elemento centrale di questi modelli sono le diverse modalità con cui viene veicolata l informazione sull innovazione: L informazione potrebbe svilupparsi internamente (fra utilizzatori/potenziali utilizzatori) sfociando in un processo di passa parola attraverso cui i potenziali utilizzatori vengono a conoscenza delle caratteristiche distintive dell innovazione da parte di coloro che hanno adottato per primi; L informazione potrebbe svilupparsi esternamente (fornitori di tecnologia, tv, riviste specializzate, agenzie di promozione pubbliche); 3

4 2. Approfondimento degli approcci epidemici (2) La curva di diffusione assume una forma a S : - si presuppone una diffusione lenta nelle prime fasi di inserimento dell innovazione sul mercato; - con il passare del tempo la diffusione diventa più veloce grazie al verificarsi del successo dell innovazione e all attivazione del fenomeno di passa parola tra utilizzatori/non utilizzatori e dalle continue interazioni tra i non utilizzatori con i soggetti esterni; - infine la velocità di diffusione rallenta nuovamente a causa dell esigua proporzione di non utilizzatori e dal fatto che anche la popolazione più riluttante abbia adottato; Contributi successivi cercano di superare alcune limitazioni dell impostazione standard dei modelli epidemici attraverso (Karshenas-Stoneman 1995; Ottoz 1995; Metcalfe 2005): 1) la possibilità di avere eterogeneità strutturali nella popolazione; 2) la considerazione dell offerta tecnologica; 2. Approfondimento degli approcci epidemici (3) 1) Il processo diffusivo sarà la somma della curva di diffusione di due distinte popolazioni che: - inizialmente non interagiscono tra loro ma solo con individui del proprio gruppo; - successivamente i due gruppi interagiranno con tassi diversi di interazione; 2) Si esplicitano le ipotesi classiche dei modelli epidemici dal lato della domanda e dal lato della relazione tra i prezzi di mercato e l evoluzione dinamica dell offerta: - la domanda di innovazione è approssimabile dallo stock totale delle vendite dell innovazione; - si sviluppa una relazione inversa tra prezzi di acquisto e stock delle vendite totali dell innovazione; 4

5 3. Approfondimento degli approcci probit (1) Il secondo gruppo di contributi (modelli di tipo probit), affronta in modo più approfondito il problema dell'eterogeneità strutturale degli agenti economici - la scelta di adottare si concretizza nel superamento di una certa soglia critica S* che avverrà in tempi diversi secondo le caratteristiche strutturali delle imprese e delle tecnologie; Un primo contributo che permette di interpretare le ipotesi alla base di un meccanismo di diffusione con soglia critica è quello di David (1966). David studia le determinanti che influenzano la diffusione della mietitrice meccanica nelle imprese agricole americane: - si osserva in quel periodo un costante aumento nei salari della manodopera agricola che spingono gli agricoltori a sostituire il lavoro con nuovo capitale tecnologico; - la presenza di cospicui incentivi per gli agricoltori ad aumentare la propria produzione a seguito dell aumento del prezzo mondiale del grano 3. Approfondimento degli approcci probit (2) David espande la trattazione da un punto di vista più formale individuando le variabili da cui dipende la soglia S*: - w è il costo monetario, per l agricoltore, di un giorno/uomo di lavoro (salario unitario); - c è il costo monetario di acquisto della mietitrice meccanica; - r il tasso di interesse; - d un valore di deprezzamento dell innovazione; - Ls il numero di giorni/uomo risparmiati attraverso l ausilio della mietitrice meccanica, per terreno mietuto; Formalmente abbiamo: S* = d + r / Ls x c / w dove S S* 5

6 3. Approfondimento degli approcci probit (3) S * diminuirà nel tempo (quindi diviene più probabile l adozione) per livelli più bassi sia del costo di acquisto della mietitrice meccanica (c), che del tasso di interesse (r), oppure diminuirà per un aumento del costo del lavoro (w) o della produttività della mietitrice a causa di un minore utilizzo di lavoratori (L s ); Si intuisce il forte legame che si forma tra dimensione d impresa e propensione all adozione, infatti inizialmente solo le imprese di maggiore dimensione adotteranno l innovazione; Contributi successivi agli approcci probit individuano ulteriori specificazioni sulla diffusione; La diffusione è influenzata: a) positivamente dalla dimensione d impresa; b) positivamente dalla specializzazione del capitale umano; c) negativamente dalla concentrazione di mercato delle imprese; a-1) maggiori competenze professionali interne in grado di interagire meglio con le nuove tecnologie; 3. Approfondimento degli approcci probit (4) a-2) una maggiore disponibilità finanziaria che permette di fronteggiare meglio situazioni tipiche dell inserimento di nuove innovazioni; a-3) migliori condizioni nel mercato del credito; b) La diffusione dell innovazione è rallentata a causa di un aumento dei switching costs che le imprese devono sostenere; - l intensità di questi costi riflette un diverso grado di capacità di assorbimento, implicando un lungo percorso di apprendimento che una singola impresa deve sostenere per interagire efficacemente con la tecnologia implementata; - la presenza (o assenza) di adeguate capacità professionali interne all impresa riflette una scelta differente tra l adottare o non adottare; 6

7 3. Approfondimento degli approcci probit (5) c-1) un maggior numero di imprese appartenenti allo stesso settore (bassa concentrazione) creando effetti tipicamente competitivi, influenza positivamente la velocità di diffusione e di imitazione; c-2) poche imprese che operano nello stesso settore (alta concentrazione) con l andare del tempo perdono lo stimolo a innovare e adottare in quanto hanno una posizione privilegiata che non viene messa a rischio da altri competitori; Maggiore ruolo dell offerta tecnologica (Stoneman-Ireland 1983): - definizione di opportune politiche dei prezzi; - valutazioni sulle performance dell innovazione; si sviluppano nuove relazioni tra l offerta (attraverso l analisi della struttura di mercato) e la domanda (attraverso la definizione di opportune aspettative) che daranno vita a forme diverse di diffusione dell innovazione (Ottoz 1995). 4. Approfondimento degli approcci sistemici (1) Il terzo gruppo di contributi sposta l'attenzione dalle imprese utilizzatrici in quanto tali, ad un più ampio novero di attori chiave coinvolti nel processo di generazione e diffusione dell innovazione (Rosenberg 1982; Freeman 1987; Von Hippel 1988; Lundvall 1992; Palmberg 2002; Edquist 2003); Edquist (2005) individua le principali determinanti dei Sistemi di Innovazione in: All important economic, social, political, organizational, institutional, and other factors that influence the development, diffusion, and use of innovations ; Le imprese non rimangono isolate nella scelta che le porta a produrre o adottare l innovazione, ma possono sviluppare collaborazioni e interazioni di diversa intensità con altri attori (locali e nazionali); Questi attori sono user e producer, a loro volta distinti in diverse categorie di soggetti: da una parte fornitori di beni capitali, di beni finali, di servizi complementari (R&S) e dall altra utilizzatori intermedi e finali, acquirenti pubblici di tecnologia, consumatori; 7

8 4. Approfondimento degli approcci sistemici (2) E possibile individuare alcune caratteristiche comuni che contraddistinguono gli approcci sistemici (Edquist-Hommen 1999): - la grande importanza data ai processi di apprendimento in quanto capaci di generare nuova conoscenza o nuovi modi di utilizzare conoscenze già esistenti; - l importanza data ai fattori economici, politici, istituzionali, organizzativi, sociali e regionali, al fine di spiegare il processo innovativo nella sua interezza; - l analisi del cambiamento tecnologico che incorpora in una prospettiva storica ed evolutiva i fattori in grado di influenzare e differenziare i pattern di diffusione; Poniamo maggiore attenzione su alcune interazioni tra attori: 1) quelle sviluppate tra imprese e fornitori; 2) quelle sviluppate tra imprese e pubbliche amministrazioni; 4. Approfondimento degli approcci sistemici (3) 1.1) Von Hippel (1988) individua più combinazioni di attori (fornitori, produttori e utilizzatori) da cui possono originarsi le innovazioni: - nel primo caso prevale il ruolo centrale del produttore, capace da un lato di ricercare le necessità degli utilizzatori e dall altro di porre in essere l idea innovativa e il suo sviluppo; - nel secondo caso l utilizzatore prima individua un bisogno specifico che lo porta a formulare l idea innovativa, poi identifica il produttore che scegliendo tra le tante idee la più soddisfacente e conveniente avvia il processo di produzione; - nel terzo caso i produttori, consapevoli delle necessità degli utilizzatori, pongono in essere miglioramenti tecnologici per i prodotti già esistenti; 1.2) Altri contributi approfondiscono ulteriormente la tematica delle interazioni user-producer (Rosenberg 1982, Lundvall 1985; 1992): - interazioni che permettono agli utilizzatori di avere un quadro informativo puntuale delle diverse innovazioni disponibili sul mercato; 8

9 4. Approfondimento degli approcci sistemici (4) - interazioni che permettono ai produttori di garantire feed-back veloci e continuativi con gli utilizzatori per porre in essere miglioramenti tecnologici anche dopo l inserimento dell innovazione sul mercato; - quindi le forme di apprendimento non concentrano l attenzione solo sull offerta tecnologica (learning by doing) e sugli utilizzatori finali (learning by using) ma comprendono un altro tipo di apprendimento interattivo (learning by interacting); 2) La seconda tipologia di relazioni, quella tra imprese e settore pubblico, che rientra nella più ampia prospettiva teorica degli approcci sistemici prende il nome di Acquirente Pubblico di Tecnologia (APT); - l APT attribuisce alle politiche pubbliche un ruolo attivo in grado di promuovere direttamente il cambiamento tecnologico, di individuare nuove tecnologie, favorire il loro sviluppo e la loro diffusione; 4. Approfondimento degli approcci sistemici (5) Particolare rilevanza per gli obiettivi empirici del presente lavoro è il duplice ruolo dell APT (ad es. Operatori di telecomunicazione-ex monopolisti, Pubbliche Amministrazioni Centrali e Locali): 1) Utilizzatore finale di tecnologia; 2) Sperimentatore e catalizzatore dell attività innovativa svolta a monte da parte di produttori di input innovativi e a valle da altre categorie di utilizzatori quali cittadini e imprese (utilizzatore intermedio di tecnologia); Il passaggio dell APT da utilizzatore finale a intermedio può essere meglio compreso attraverso l individuazione di alcuni fattori tecnologici, istituzionali e della domanda di mercato che influenzano questo mutamento di ruolo: Il ruolo dell APT come utilizzatore finale di tecnologia ha coinciso con una serie di fattori tra cui: - un rigido ruolo di intermediazione tra utilizzatori finali e offerta tecnologica; - incapacità degli utilizzatori finali di esercitare un apprendimento d uso innovativo dei servizi avanzati ICT; 9

10 4. Approfondimento degli approcci sistemici (6) - solo l esperienza autonoma e isolata di qualche produttore di tecnologia permetteva di generare nuovi processi innovativi interni all APT; Il diverso ruolo dell APT come utilizzatore intermedio e dinamico di tecnologia trova fondamento nelle seguenti motivazioni: - le trasformazioni tecnologiche avvenute fra gli anni 60-70, il progressivo declino della tecnologia meccanica e l affermarsi della tecnologia flessibile e pervasiva (micro-elettronica, software e applicativi complessi); - un aumento degli APT interessati a sperimentare e promuovere nuove applicazioni tecnologiche di rete sul territorio; - maggiore attenzione degli APT ai fabbisogni e necessità tecnologiche di cittadini e imprese; 5. Conclusioni L aspetto fondamentale della diffusione che si evince attraverso una sintesi delle caratteristiche distintive della letteratura di taglio settoriale è quello dell eterogeneità degli agenti economici: - negli approcci epidemici, à la Mansfield, Griliches e Geroski, l eterogeneità è assunta (quasi) esclusivamente in termini di asimmetrie informative fra utilizzatori attuali e potenziali; - nel caso degli approcci di tipo Probit, à la David, Davies e Stoneman, si introducono elementi di eterogeneità strutturale dal lato soprattutto della domanda, tenendo ad esempio conto di importanti effetti soglia indotti dalle dimensioni e dalle capacità d uso delle imprese; - nel caso degli approcci sistemici, tipici di Rosenberg, Freeman e Edquist, oltre a tenere conto di questi ultimi elementi di eterogeneità delle imprese utilizzatrici, si considerano anche altri soggetti rilevanti, quali gli acquirenti pubblici di tecnologia e l offerta tecnologica; Le variabili tipiche dei contributi alla diffusione di tipo settoriale ci permettono di individuare le variabili oggetto dell analisi empirica. 10

11 6. Bibliografia per approfondimenti - Antonelli C., (1995), Economia dell innovazione, Laterza, Bari - Baptista R., (1999), The diffusion of process innovations: a selective review, International Journal of the Economics of Business, 6 (1), pp Davies S.W., (1979), The diffusion of process innovations, Cambridge University Press, Cambridge - Edquist C., (2005), Systems of innovation. Perspectives and challenges, in Fagerberg J., Mowery D.C., Nelson R. (eds.), The Oxford Handbook of Innovation, Oxford University Press, Oxford - Geroski P.A., (2000), Models of technology diffusion, Research Policy, 29 (4-5), pp Hall H.B., Khan B., (2003), Adoption of new technology, NBER working paper series, Karshenas M., Stoneman P., (1995), Technological diffusion, in Stoneman P., Handbook of the economics of innovation and technological change, Blackwell Handbooks in Economics, Oxford - Mansfield E., (1961), Technical change and the rate of imitation, Econometrica, 29 (4), pp Metcalfe J.S., (2005), Ed Mansfield and the diffusion of innovation: an evolutionary connection, Journal of Technology Transfer, 30 (1-2), pp Rosenberg N., (1982), Inside the Black Box: Technology and Economics, Cambridge University Press, Cambridge 11