Théories Economiques de l’Innovation Patrick Llerena pllerena@cournot.u-strasbg.fr

Théories Economiques de l’innovation Chapitre 1: Introduction - cadrages Chapitre 2: Microéconomie de l’innovation Chapitre 3: Diffusion Chapitre 4: Aspects macroéconomiques

Chapitre 2: Microéconomie de l’innovation Innovation majeure / mineure Structure de marché et incitation à innover L’hypothèse Schumpétienne: arguments théoriques et empiriques La course aux brevets R&D et coopération entre firmes

Innovation majeure / mineure > une innovation majeure: réduction importante des coûts de production: cad après l’innovation (ici de process) le prix de monopole (70) est inférieur au prix de cpp de la situation antérieure (80)

Typologies d’innovations Recherche de base - recherche appliquée - développement Innovation de process / innovation de produits Innovation ‘demand pull’ - ‘supply push’ Innovation mineure - innovation majeure

Innovation majeure / mineure -> une innovation mineure: réduction faible des coûts de production: cad l’innovation ne permet d’exclure tous les concurrents, de max. le profit de monopole. Cependant, même au prix conc l’innovateur aura un sur-profit, par rapport aux autres producteurs

Structure de marché et incitation à innover Supposons une innovation mineure Un producteur d’innovation indépendant (qui ne produit pas lui même), et le coût de l’innovation est K Un système de protection de l’innovation (brevet) qui soit parfait Quels sont les incitations en jeu ?

Structure de marché et incitation à innover du point de vue du « social planner » qui max. le surplus social (Prod. + Conso), cad les prix sont aux coûts marginaux et il y a augmentation du surplus du conso. (zone grise) l’intérêt social existe si la valeur actualisée de l’augmentation du surplus social est supérieure à K, le coût de ‘production’ de l’innovation

Structure de marché et incitation à innover - en concurrence: l’acquéreur de l’innovation va baisser ses prix très légèrement en dessous du prix de marché (<80) et génère ainsi un profit (zone grise) L’innovation sera intéressante pour le producteur dès que nous aurons une valeur actualisée des profits > au coût d’acquisition de l’innovation - rem: ce profit supplémentaire est inférieur à l’accroissement du surplus social

Structure de marché et incitation à innover P1 p2 pc1 MC1 MC2 pc2 q1 q2 qc1 qc2 Arrow KJ, 1962

Structure de marché et incitation à innover

Structure de marché et incitation à innover: conclusions L’incitation à innover des producteurs est toujours inférieure à celle du “social planner“, cela indique une “défaillance des marchés“ L’incitation à innover en situation de concurrence est supérieure à celle en monopole (car le monopoleur avait déjà un profit avant l’innovation)

Structure de marché et incitation à innover: critiques Innovation de process seulement Innovation mineure (cf Guesnerie/Tirole, 1985 pour innovation majeure) L’investissement en R&D n’est pas intégré dans l’analyse Pas de concurrence entre technologies Monopole de fait après l’innovation Pas d’ajustement avant-après innovation: adoption instantanée Cf autres caractéristiques de l’innovation Chap.1

Structure de marché et incitation à innover: compléments Invention - innovation: induit des défaillances de marchés Indivisibilities Incertitudes Appropriabilité (paradoxe de l’information) D’où des externalités fortes de la recherche

Structure de marché et incitation à innover: compléments Arrow: production de connaissance codifiée Donc: caractéristiques évidentes de « bien public » pur bien rival - non rival Un bien non rival: peut être utiliser par tous sans diminution de qualité (pas de coût de transfert) bien exclusif - non exclusif Un bien non exclusif: pour lequel il est coûteux d’exclure des utilisateurs

Structure de marché et incitation à innover: compléments

L’hypothèse Schumpéterienne: arguments théoriques et empiriques L’hypothèse schumpéterienne: les situations de monopole favorisent l’innovation Une position de monopole permet d’avoir la capacité d’investir dans la recherche, de mieux connaître les caractéristiques de la demande et de construire des ‘barrières à l’entrée stratégiques’ via l’innovation… (à ne pas confondre avec la relation taille des entreprises et innovation, non traitée ici)

L’hypothèse Schumpéterienne: arguments théoriques et empiriques Kamien-Schwartz (1972-1982) oligopole ex ante stabilise la concurrence et donc favorise l’innovation car diminue l’incertitude de marché Un monopole entraîne le suivant: caractère unique et amélioration progressive des produits Oligopole a des ressources internes de financement: - n’a pas besoin de ‘divulguer’ de l’information pour trouver des financements externes reduit les problèmes d’asymétrie d’information avec les financeurs externes (sélection adverse - hasard moral) Avec des ressources internes: attraction de personnes compétentes et inventives (rares et donc marché du travail imparfait) …

L’hypothèse Schumpéterienne: arguments théoriques et empiriques Concentration - Innovation (mesurée par inputs) Relation entre dépenses R&D et concentration (C4) faible en soi Scherer (1980): introduction des opportunités technologiques (ou le contexte technologique des industries) la concentration a un effet favorable sur les dépenses de R&D des industries à faibles opportunités technologiques et moins favorable sur les industries à fortes opportunités (il peut être même négatif) Levin, Cohen, Mowery (1985): introduction des conditions d’appropriation de l’output de la R&D

L’hypothèse Schumpéterienne: arguments théoriques et empiriques Concentration-Innovation (mesurée par outputs) Brevets comme indicateurs d’invention (output de la R&D) Modèle de J Lunn (1986)…estimation d’un système d’équations simulatanées pour expliquer innovation, concentration, publicité en distinguant innovation de process et de produit. Il tient aussi compte des capacités de recherche, de financement interne, de l’intensité capitalistique, des opportunités technologiques à la Scherer… Résultats principaux: la propension à inventer diffère selon l’innovation de procédés et de produit L’accroissement de la concentration favorise l’innovation mais plus fortement dans le cas des innovations de procédés L’industrie à fortes opportunités technologiques sont plus tournées vers les innovations de produits La concentration est un important déterminant de la propension à breveter dans les industries à faibles opportunités technologiques

La course aux brevets Soit p(n) la proba. que l’innovation soit réalisée quand n firmes ont entrepris de la R&D Soit des rendements décroissants cad p(n) croissante et concave par rapport à n Les n firmes sont identiques, et chaque firme à 1/n chance de réussir Soit v (identique aussi) la valeur de l’innovation et c le coût d’un investissement en R&D L’espérance de profit d’une firme qui rentre dans la course est: E(n) = [p(n)/n].v - c

La course aux brevets Les firmes entreront tant que E(n)>0 Et l’entrée s’arrêtera lorsque E(ne)=0 Cad: p(ne).v - nec = 0 Il est aussi possible de montrer que cette course ne maximise pas le bénéfice net social espéré (la différence entre la courbe p(n)v et nc )… et que n*< nc

La course aux brevets

R&D et coopération entre firmes Des coopérations de nature différente: Filiale commune (Join Venture) Convention d’échange de connaissances Mise en commun d’inputs Partenariat entre fournisseur et producteur (led user par ex.) Production sous licence de développement Participation dans une société de haute technologie etc

R&D et coopération entre firmes Pourquoi ne pas coopérer ? Pour être la première (Course au brevet; par ex.) Risque de ‘spillovers’ accrus Emergence d’un concurrent pour les phases ultérieures Pourquoi coopérer ? Partage des coûts et des risques Augmentation du Pool des résultats disponibles Avantages compétitifs par rapport aux ‘non membres’ de la coopération Accès à des actifs spécifiques complémentaires Elaboration de standards communs

R&D et coopération entre firmes

R&D et coopération entre firmes C. D’Aspremont - A. Jacquemin (1988, AER) Considérons un duopole Fonction de demande linéaire D-1(Q)= a-bQ Avec a et b > 0, Q = q1 + q2 Coût de producion Ci linéaire en qi, de l’effort de recherche xi et de celui de sa rivale xj avec i =1, 2, j≠i Les firmes sont symétriques Les ‘spillover’ ont pour effet de réduire les coûts de production de i d’où:

R&D et coopération entre firmes

R&D et coopération entre firmes Les firmes coopèrent en R&D si les ß sont élévés (> 0,5) alors la coopération ◊ accroit l’effort de R&D (x*>xc) ◊ augmente la production totale (Q*>Qc) par rapport à la situation de concurrence en R&D Les firmes sont incitées (par de meilleurs profits) à la coopération. L’action des pouvoirs publics n’est pas nécessaire

R&D et coopération entre firmes Les firmes sont intégrées (ou agissent comme…) Elles coopérent aussi bien en R&D qu’en production (sur le marché des produits) On obtient alors xm>x*>xc lorsque ß est élevé

R&D et coopération entre firmes Résultats de ‘bien être social’ soit Q** et x** les niveaux de production et de R&D qui maximisent le bien être social Ils montrent que: La coopération en R&D seule augmente à la fois la production et la R&D lorsque ß élévé Pour ß élévé, nous avons: x**>xm>x*>xc Pour ß faible, nous avons: x**>xm>xc>x* Donc la coopération est toujours le ‘second best’, et permet de corriger en partie le sous-investissement en R&D

R&D et coopération entre firmes Le modèle de Katz et Ordover (1990) (cf F Richard, 1998, Economica, p 98)

R&D et coopération entre firmes

Conclusion pour Katz - Ordover

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