Economie Industrielle 09

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1 Economie Industrielle 09 Economie de l innovation et de la propriété intellectuelle 1 1 Doctorant Département SES Télécom ParisTech

2 La place de l innovation dans les économies développées L innovation en 2005 dans les pays de l OCDE, c est : milliards de dollars, soit 2.25 % de leur PIB, dont : 42 % aux Etats-Unis 30 % en Europe 17 % au Japon employant un total de 3.15 millions de personnes

3 Résultats de la recherche et développement Source : The New York Times, Février 2008

4 Economie de l innovation L enjeu de l innovation : l amélioration du niveau de vie. (baisse des coûts, nouveaux produits) L apparition des innovations se fait selon un processus de destruction créatrice (Schumpeter, 1946) Pourquoi innover? escape from competition comme incitation à l innovation.

5 de la séance Introduction Objectifs et définitions Arbitrage secret-brevet Usages stratégiques du brevet Réformes du système de brevet

6 Objectifs et définitions Arbitrage secret-brevet Usages stratégiques du brevet Réformes du système de brevet Pourquoi protéger les innovations? L innovation prend la forme de connaissance, qui est un bien public : non-rival et non-exclusif, il est soumis au problème du passager clandestin et sera produit en quantité sous-optimale. La propriété intellectuelle augmente l appropriation des gains de l innovation par l innovateur. Autre mécanisme d incitation possible : le reward. oriente la recherche vers un but précis, mais ne laisse pas de place aux innovations imprévues

7 Objectifs et définitions Arbitrage secret-brevet Usages stratégiques du brevet Réformes du système de brevet Le secret industriel Le secret concerne tout procédé, formule, procédure, liste, etc. qui (i) tire une valeur économique de ne pas être connu, et (ii) fait l objet de protection raisonnable de la part de l entreprise. De fait, les critères de protection sont le contrat de confidentialité, l enveloppe Soleau, ou la limitation de l accès à l information.

8 Objectifs et définitions Arbitrage secret-brevet Usages stratégiques du brevet Réformes du système de brevet Le brevet Les critères de brevetabilité d une innovation sont : 1. Nouveauté ne pas avoir été déjà mise en oeuvre ou publiée 2. Utilité une application industrielle potentielle est nécessaire 3. Non-évidence ne doit pas être "évident pour l homme de l art" Le critère d application industrielle rappelle que le brevet ne protège pas une idée, mais sa réalisation.

9 Objectifs et définitions Arbitrage secret-brevet Usages stratégiques du brevet Réformes du système de brevet Usage du brevet et du secret Sources : construits à partir de l enquête CIS 4 Brevet (freq.) Secret (freq.) Textile Travail du bois Industrie du papier Industrie chimique Industrie plastique Métallurgie Automobile Poste et telecoms.13.09

10 Objectifs et définitions Arbitrage secret-brevet Usages stratégiques du brevet Réformes du système de brevet Coûts du brevet : monétaires. Frais d avocat, de traduction, de dépôt et de renouvellement : le brevet européen, son maintien pendant 10 ans. de monitoring et de procédure judiciaire pour le faire respecter. Un brevet c est avant tout le droit de faire un procès au contrefacteur... diffusion du contenu du brevet après 18 mois. Risque du secret : (presque) aucun recours si le secret est diffusé. Risque du brevet : invalidation par un tribunal en cas de contestation. Le brevet est un droit probabiliste (Lemley et Shapiro, 2005).

11 Objectifs et définitions Arbitrage secret-brevet Usages stratégiques du brevet Réformes du système de brevet Usages stratégiques du brevet basé sur Lemley et Shapiro, 2005 Plus de la moitié des brevets en vigueur aux Etats-Unis ne sont pas renouvelés La distribution estimée de la valeur des brevets est très asymétrique avec une forte concentration au premier 1% Pourquoi les entreprises déposent-elles des brevets qui sont sans valeur?

12 Objectifs et définitions Arbitrage secret-brevet Usages stratégiques du brevet Réformes du système de brevet Des brevets sans valeur...? Elements stratégiques de la détention de brevet, étudiés par la littérature et résumés par Lemley et Shapiro (2005). Incertitude sur le succès commercial de l innovation Rôle des brevets pour obtenir des financements, augmenter sa valorisation de marché, jouer sur l effet de signal Patent-pending. Aspect défensif pour décourager des procédures judiciaires ; licence en bloc Métaphore du ticket de lotterie : multiplier les chances de gains. Résultat de cette démarche : les patents thickets, ou portefeuilles de brevets qui deviennent des barrières à l entrée.

13 Objectifs et définitions Arbitrage secret-brevet Usages stratégiques du brevet Réformes du système de brevet Politique Publique Fin du système one-size-fits-all avec un super-brevet : Vérification plus poussée au moment du dépôt, possibilité d opposition de la part de tiers, coûts d enregistrement plus elevé Meilleure présomption de validité Nécessité d usage effectif de la technologie brevetée pour demander des compensations Compensation en cas d infraction calculée sur l apport du brevet par rapport à l état de l art, non plus sur le bien final (U. S. Patent Reform Act of 2007)

14 Qui innove? Monopole ou nouvel entrant Différents facteurs concernant l innovation : Capacité de financement Répartition des risques / prise de risques Mise en oeuvre de technologies disruptives

15 Supposons une innovation de procédé qui fait passer le coût marginal de c à c. Quelle est la disposition à payer pour l innovation, sachant que la firme est la seule à pouvoir acquérir l innovation? La réponse dépend du type de marché.

16 L optimum social L incitation à innover est alors égale à la variation actualisée de surplus total apportée par l innovation. Le surplus net par unitée de temps est D où l incitation à innover : v s = c c D(c)dc V s = + 0 e rt v s dt = 1 r c c D(c)dc

17 Le monopole L incitation à innover est : V m = 1 r [Πm (c) Π m (c)] = 1 c ) ( dπm dc r dc = 1 r c c c D(p m (c))dc Or p m (c) > c pour tout c donc V m < V s. Le monopole est en situation de sous-production, la réduction du coût marginal affecte donc moins d unités ce qui conduit à une incitation à réduire le coût plus faible que pour l optimum social.

18 En concurrence De nombreuses firmes produisent le bien au coût c. Le prix de marché est c (concurrence parfaite). L innovateur détient via son brevet un monopole sur la technologie et considère le prix p m (c). Deux possibilités pour p m (c) : p m (c) < c. Alors le prix de monopole permet d évincer tous les autres concurrents du marché. Seule subsiste la firme efficace. L innovation est alors dite drastique.

19 En concurrence p m (c) > c. Du fait de la pression de la concurrence l innovateur doit fixer un prix p = c, mais contrairement aux autres firmes il réalise un profit, égal à Π c = (c c)d(c). L incitation à innover vaut le surcroît de profit dû à l innovation, c est-à-dire : V c = (c c)d(c)

20 En concurrence Notons comment l incitation en concurrence et en monopole se comparent, pour une innovation drastique et non-drastique : V m < V c < V s

21 Résumé : V m < V c < V s Ainsi : Il existe un problème d appropriation du surplus social pour le monopole et la firme concurrentielle, même avec un brevet parfait. Le monopole a moins d incitations à innover que la firme en concurrence car il se remplace lui-même et juge du surcroit de profit apporté par l innovation, tandis que la firme en concurrence part de 0. C est le replacement effect.

22 Monopole contesté : modèle avec entrée possible On considère une firme 1 en monopole sur son marché qui produit à coût c. La firme 2 n est pas présente sur le marché. Une innovation permet de baisser le coût à c. Désormais, chaque firme peut acquérir l innovation (enchères ou course au brevet). Incitation "pure" + interaction : si je n achète pas l innovation, l autre le fait

23 Monopole contesté : modèle avec entrée possible Pour le concurrent : son profit s il n innove pas est 0, comme dans le cas précédent Pour le monopole : La valeur de l innovation prend en compte que le monopole n innove pas, la firme 2 peut entrer sur le marché. Son profit s il n innove pas passe de Π m (c) à Π d (c, c). V c = 1 r Πd (c, c) V m = 1 r [ ] Π m (c) Π d (c, c)

24 Monopole contesté : modèle avec entrée possible On fait l hypothèse de dissipation des profits : Alors il vient V m V c Π m (c) Π d (c, c) + Π d (c, c) Illustration dans le cas p m (c) < c : l innovation est drastique et en innovant le nouvel entrant évince le monopole. Le profit de la firme 1 si elle n innove pas est donc Π d (c, c) = 0, le monopole a donc beaucoup à perdre à ne pas innover. Le profit du nouvel entrant devient Π d (c, c) = Π m (c). Ainsi l incitation à rester un monopole est plus grande que l incitation pour le nouvel entrant à devenir un dupoliste.

25 On lève l hypothèse de monopole sur l activité de recherche. Les deux firmes sont capables en R&D. La première firme à innover obtient un monopole sur l innovation, l autre firme n obtient rien. Le processus d innovation est incertain : à l instant t la firme i dépense x i dt en recherche et obtient une probabilité h(x i )dt d innover. Cette probabilité suit une loi de Poisson, c est-à-dire qu elle est sans mémoire : la probabilité de découvrir l innovation entre t et t + dt ne dépend pas des dépenses précédentes.

26 Hypothèses sur la fonction de hasard h : h (x) > 0, h(0) = 0, h (0) = lim x h (x) = 0, et les rendements sont croissants puis décroissants. Calculons la valeur présente de l innovation pour la firme i, notée V i. La probabilité qu aucune firme n a fait de découverte au temps t est e [h(x 1)+h(x 2 )]t Le profit du monopole entre t et t + dt, sachant qu il n y a pas eu d innovation avant t, est : [Π m (c) x 1 ]dt.

27 Avec probabilité h(x 1 )dt le monopole innove en premier et obtient à partir de ce moment un flux de revenu actualisé 1 r Πm (c) Avec probabilité h(x 2 )dt le nouvel entrant innove en premier et obtient à partir de ce moment un flux de revenu actualisé 1 r Πd (c, c)

28 D où le profit actualisé pour la firme 1 et la firme 2, en modèle à effet d échelle (Loury) : G 1 (x 1, x 2 ) = Πm (c) + h(x 1 ) 1 r Πm (c) + h(x 2 ) 1 r Πd (c, c) x 1 r + h(x 1 ) + h(x 2 ) G 2 (x 1, x 2 ) = h(x 2) 1 r Πd (c, c) r + h(x 1 ) + h(x 2 ) x 2

29 D où le profit actualisé pour la firme 1 et la firme 2, en modèle à intensité de recherche (Lee) : G 1 (x 1, x 2 ) = Πm (c) x 1 + h(x 1 ) 1 r Πm (c) + h(x 2 ) 1 r Πd (c, c) r + h(x 1 ) + h(x 2 ) G 2 (x 1, x 2 ) = x 2 + h(x 2 ) 1 r Πd (c, c) r + h(x 1 ) + h(x 2 )

30 L effet d efficacité implique que le monopole a plus d incitation à innover, i.e. à dépenser en R&D. L effet de remplacement signifie que le monopole en investissant accélère son propre remplacement. Ceci se traduit, dans le modèle d intensité, par une productivité marginale de la R&D décroissante du profit initial : G 1 [Π m < 0 (c)] x 1 L égalité est vérifiée dans le modèle à économie d échelle car l investissement est élevé, la date de découverte proche et la possibilité d innovation de l entrant est cruciale : l effet d efficacité domine.

31 avec n firmes identiques On considère une course entre n firmes identiques l innovation est de valeur (commune) V À l equilibre x1 =... = x n = x Donc le taux de hasard global s écrit h i (x ) = (n 1)h(x ) L investissement optimal x (n) vérifie : x (n) = ˆx[(n 1)h(x (n))]

32 Fonctions de meilleure réponse On note ˆx i (h i ) la fonction de meilleure réponse de la firme i avec h i = Σ j h(x j ). Quelques propriétés de ˆx i (h i ) : la fonction de meilleure réponse est... décroissante avec r (investir suppose de renoncer à un gain immédiat et certain pour un gain futur et incertain). croissante de la valeur de l innovation V. Les autres propriétés dépendent du type de modèle, effet d échelle ou d intensité.

33 Dans un modèle à effet d échelle : Les dépenses en R&D sont substituts stratégiques. Le montant de dépenses individuelles x (n) est décroissant avec n. Propriété schumpéterienne : le monopole est favorable à l innovation (mais cette ppté est peu robuste à la modélisation de la recherche). Si h (x ) ˆx h i < 1, l effort global nx (n) est croissant avec n. Dans un modèle à effet d intensité : Les dépenses en R&D sont compléments stratégiques. Une condition suffisante pour que l effort individuel x (n) soit croissant avec n est h (x ) ˆx h i < 1 (même cond. que prec.)

34 Comparaison avec l optimum social Sources d écart entre l optimum social et l équilibre de marché de long terme : 1. Valeur privée < valeur sociale du fait des spillovers (effet sur l effort ind.). 2. L identité du vainqueur ne compte pas pour le planificateur... mais pour les firmes oui. C est le business stealing effect (effet + sur l effort ind.) 3. Nombre de participants en augmentation tant que le secteur est profitable

35 Comparaison avec l optimum social L optimum social est caractérisé par un nombre de participants n et un effort individuel x (n) qui maximise en n la fonction de bien-être W (n, x (n)) = ng[x (n), (n 1)h(x (n))]. À l équilibre de marché de long terme, il y a entrée jusqu à ce que le profit espéré soit nul.

36 Comparaison avec l optimum social On montre que l effort individuel et le nombre de firmes de l équilibre non-coopératif avec libre entrée sont chacun supérieurs à ceux de l optimum social : c est le sur-investissement des courses au brevet. Mais la duplication est-elle nécessairement une mauvaise chose? Si le produit du processus d innovation est réutilisable, le gaspillage est une accumulation d expérience.