Ricerca e Sviluppo. Innovazione tecnologica. Come si misura Innovazione: motore di crescita economica Cause:

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1 Ricerca e Sviluppo 1 Innovazione tecnologica Definizione Come si misura Innovazione: motore di crescita economica Cause: Incentivi di mercato (imprese) Politiche per l innovazione 1

2 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 Ricercatori sul totale dell occupazione BtP e brevetti 2

3 Researchers and Research Spending, 2005 (Table 8.1 ) 8-5 Copyright 2009 Pearson Education, Inc. Publishing as Pearson Addison-Wesley 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 Spesa totale Spesa delle imprese Finlandia 3,90 2,72 2,01 1,24 Svezia 339 3, , , ,24 4,0 Danimarca 3,07 2,09 2,01 1,24 3,5 Germania 2,80 1,88 2,01 1,24 Austria 2,79 1,90 2,01 1,24 3,0 Francia 2,24 1,41 2,01 1,24 Slovenia 2,09 1,42 2,01 1,24 2,5 Belgio 2,01 1,33 2,01 1,24 Ue27 (b) Paesi Bassi 1,85 0,89 2,01 1,24 2,0 Regno Unito 1,80 1,10 2,01 1,24 Irlanda 1,71 1,17 2,01 1,24 1,5 Estonia 1,63 0,82 2,01 1,24 Portogallo 1,59 0,73 2,01 1,24 1,0 Repubblica Ceca 1,55 0,96 2,01 1,24 Lussemburgo 1,48 1,00 2,01 1,24 0,5 Spagna 1,39 0,72 2,01 1,24 ITALIA 126 1, , , ,24 0,0 Ungheria 1,17 0,70 2,01 1,24 Lituania 0,80 0,23 2,01 1,24 Polonia 0,74 0,20 2,01 1,24 Malta 0,67 0,42 2,01 1,24 Slovacchia 0,63 0,27 2,01 1,24 Bulgaria 0,60 0,30 2,01 1,24 Lettonia 0,60 0,22 2,01 1,24 Grecia (a) 0,60 0,17 2,01 1,24 Fonte: Eurostat, Research and development statistics Cipro 0,50 0,09 2,01 1,24 (a) Dato riferito al Romania 0,46 0,18 2,01 1,24 (b) Stima Eurostat. Ue27 (b) 2,01 1,24 3

4 Brevetti per paese: % su totale mondiale (Fonte: Innovazione a cura di Fagerberg et al. Ed. Carocci) Domande di brevetto all Ufficio europeo del brevetto ( ) Francia 6,80 Germania 18,74 Giappone 19,62 Italia 3,16 Olanda 3,96 Regno Unito 3,68 USA 26, Innovazione e crescita Il progresso tecnologico è motore della crescita Innovazione tecnologica decisa dalle imprese spinte dal profitto progresso tecnico è endogeno R&S 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

5 L agenda di Lisbona (2000) Obiettivo: fare dell Europa the most dynamical and competitive knowledge based economy in the world Politiche: macro, micro e del lavoro, micro: accrescere il potenziale di crescita europeo aumentando le spese di investimento e in innovazione clima favorevole agli investimenti promuovere l innovazione Innovazione e struttura di mercato Qual è la struttura di mercato che genera il maggior incentivo i ad investire i in 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 efficienza 10 5

6 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] Le innovazioni i idi processo possono essere drastiche (se il prezzo di monopolio è inferiore al costo medio dei concorrenti 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 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

7 Esempio Domanda: P = 120 Q 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 Drastic vs. Non-Drastic Innovations 3 Innovazione drastica Innovazione non drastica Innovation is drastic if monopoly output Q M at MR = new marginal c exceeds the competitive output Q C at old marginal cost c $/unit = p $/unit = p c P M P M c c Demand Demand c Q C Q M MR Quantity Q M Q C MR Quantity 14 7

8 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): le imprese hanno maggiori iincentivi 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, 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, 1990] Creative destruction is the essence of capitalism [Schumpeter] 16 8

9 Struttura di mercato e incentivo all innovazione. Il pianificatore sociale Struttura di mercato e incentivo all innovazione. Bertrand 9

10 Struttura di mercato e incentivo all innovazione. Monopolio L effetto di rimpiazzo L incentivo ad innovare è maggiore per le imprese con minor 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

11 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 id i i l i du i Evidenza empirica: relazione ad U rovesciata tra concorrenza e innovazione 11

12 Incentivi ad innovare Garavaglia es Chi ha maggiore incentivo ad investire, un impresa leader nel mercato o una potenziale entrante? La condizione per cui il monopolista è disposto a pagare più del potenziale entrante è M D D M D D π ( cl) π ( ch, cl) > π ( cl, ch) π ( cl) > π ( ch, cl) > π ( cl, ch) Somma che il monopolista è disposto a pagare 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 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

13 Incertezza Garavaglia es Se ρ è la probabilità che il potenziale entrante non faccia un offerta per acquistare il brevetto,la disponibilità a pagare del monopolista è M D M M D π [( 1 ρ ) π + ρπ ] = ( 1 ρ)( π π ) D La disponibilità dell entrante è 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 rimpiazzo cannibalizzazione dei profitti di monopolio π Innovazione drastica La disponibilità a pagare del monopolista è: M [ ( 1 ρ ) ρπ ] M π 0 + La disponibilità pagare del potenziale entrante è M π 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

14 Riassumendo il monopolista ha maggior incentivo del potenziale entrante t ad investire in R&S per ottenere 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 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 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

15 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 Scelta ottima della quantità Scelta ottima delle spese in R&S 15

16 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) 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

17 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 in R&S diminuirebbe i i (ma esistono opinioni i i diverse 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 l 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

18 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 ità x riduce il costo unitario i a c x /unità = p c c-x A B Domanda Q 0 C Q T C 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 risparmi i di costo c x, senza però procrastinare oltre il dovuto la realizzazione di B 18

19 DURATA OTTIMALE DEL BREVETTO 4 Incentivi ai produttori La dimensione di A dipende dall 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 x*(t) ) che massimizza i tale guadagno 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 brevetti desidera massimizzare: 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

20 DURATA OTTIMALE DEL BREVETTO 6 La durata ottimale è positiva ma finita Se T = 0, le imprese non investiranno in R&S Al crescere di T Le imprese faranno più R&S Ma l incentivo si riduce perché il costo di produrre R&S r(x) aumenta 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

21 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 piglia pg tutto il 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

22 Se 138,89 K < 250, l equilibrio di Nash è una sola impresa investe nel Se K 250, nessuna LEimpresa GARE PER I BREVETTI laboratorio. Se 5entrambe lo fanno, investe nel laboratorio. Anche un almeno una vuole cambiare la propria monopolista non riesce a La matrice dei pay-off decisione. Il problema qui è quale ripagare i costi del laboratorio impresa farà l investimento BMI Se K < 138,89, No R&S Lab l equilibrio di Nash è entrambe le imprese costruiscono il No R&S Lab laboratorio ECN R&S Lab ( 250 K, 0) R&S Lab (0, 0) (0, 250 K) ( 138,89-K, 138,89-K) 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