e teoria evolutiva dell’innovazione C F P U E E S R.G

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E

R.G

U

S

PROF.SSA MARIA ALESSANDRA ROSSI

ALESSANDRA.ROSSI@UNISI.IT

Sistemi innovativi

e teoria evolutiva dell’innovazione

S

•  Il punto sui principali approcci metodologici allo studio dell’innovazione

•  Introduzione ad una teoria che considera congiuntamente molti degli elementi dell’innovazione considerati nelle lezioni precedenti – la teoria evolutiva

•  La nozione di sistema innovativo

•  Sistemi innovativi settoriali: l’esempio del settore farmaceutico

•  Sistemi innovativi territoriali: distretti&co.

L

’

D

Il mercato svolge tre processi chiave:

–  SELEZIONE –  VARIAZIONE –  RIPRODUZIONE

(EREDITARIETA’)

La competizione

‘schumpeteriana’, ovvero

l’innovazione, è la chiave per

S

•  Il mercato è un meccanismo di selezione delle imprese

–  Definisce le opportunità delle imprese

–  Ne influenza le probabilità di sopravvivenza

•  Le imprese della teoria evolutiva sono eterogenee

–  Ogni impresa incorpora specifiche conoscenze ed è il risultato della sua storia

–  Le conoscenze accumulate influenzano la capacità di competere innovando

–  L’efficienza dinamica (= capacità di innovare) è lo strumento chiave per la sopravvivenza nella competizione di mercato

•  Attenzione: selezione non vuol dire necessariamente affermazione del più efficiente!

R

•  Le imprese tendono ad adottare routine perché gli agenti

dispongono di una razionalità limitata (o ‘procedurale’) ed adottare routine consente di risparmiare risorse cognitive

•  Le routine incorporano le conoscenze accumulate dell’impresa

«We use this term to include characteristics of firms that range from well-specified technical routines for producing things, through procedures for hiring and firing, ordering new inventory, or stepping up production of items in high demand, to policies regarding

investment, research and development (R&D), or advertising, and business strategies about product diversification and overseas investment.”

L

‘

’

’

“In our evolutionary theory, these routines play the role that genes play in biological evolutionary theory. They are a persistent

feature of the organism and determine its possible behavior (though actual behavior is determined also by the environment); they are heritable in the sense that tomorrow's organisms generated from today's (for example, by building a new plant) have many of the same characteristics, and they are

selectable in the sense that organisms with certain routines may do better than others, and, if so, their relative importance in the

population (industry) is augmented over time.”

(Nelson, Winter 1982, p. 14)

VARIAZIONE

•  Anche se il ‘patrimonio genetico’ di routine tende a riprodursi nel tempo, avvengono ‘mutazioni’/variazioni per effetto dei cambiamenti:

–  Organizzativi –  Tecnologici –  Istituzionali

•  Come avviene la variazione? Le imprese adottano un comportamento

‘soddisfacente’ (razionalità procedurale à la Simon)

–  Tendono a reagire agli stimoli ambientali, non ad ‘ottimizzare’ in ogni momento (≠teoria neoclassica)

–  Finchè il profitto è soddisfacente (ovvero profitto = ai concorrenti), l’impresa adotta le routine definite nel tempo

–  Se il profitto scende al sotto della soglia soddisfacente, l’impresa innova (=

cerca nuove routine; genera varietà) per affrontare la selezione competitiva di mercato

I

(

)

•  È determinato da complessi meccanismi di interazione, integrazione, retroazione tra i vari agenti

•  È un processo collettivo, sistemico, interattivo

•  Per innovare, la capacità chiave dell’impresa è riconoscere le proprie caratteristiche distintive in termini di conoscenza e le complementarietà fra di esse e saperle modificare

dinamicamente

I

’

•  ≠ informazione

•  Può essere tacita, codificata, firm- specific

Conoscenza

•  = assimilazione e trasformazione della conoscenza

•  Genera

innovazione

Apprendimento

•  Effetto

dell’apprendimento

•  Pre-condizione

dell’apprendimento Competenze

L

-

Macroevoluzione:

Genera opportunità potenziali (scienza) e regole

del gioco (concorrenza)

Il macro-sistema selezione le routine e genera varietà

Microevoluzione:

Le scelte (innovative) dell’impresa determinano quali potenzialità diventano

traiettorie evolutive L’innovazione a livello micro

crea nuove opportunità potenziali, modificando il

macro-sistema

C

•  La nozione di coevoluzione indica il mutamento congiunto e interdipendente tra tecnologia, struttura di mercato, domanda, competenze, strategia ed organizzazione di impresa

•  Fra i diversi elementi di un sistema esistono interdipendenze, complementarietà ed effetti di feedback che possono dar

luogo a:

–  Circoli viziosi (lock-in/path dependency) –  Circoli virtuosi

N

•  L’eterogeneità delle imprese crea opportunità per la costituzione di network di scambio di conoscenze (cooperazione)

•  È una soluzione organizzativa intermedia fra

decentralizzazione di mercato e integrazione proprietaria

•  Emerge prevalentemente per sfruttare complementarietà

conoscitive fra imprese poiché la singola impresa non dispone di tutte le risorse necessarie all’innovazione

•  Può emergere quando il tipo di conoscenza rilevante è appropriabile, complessa e divisibile

I

•  Istituzioni nazionali

–  Possono favorire specifici settori (es. Francia, settori trainati dalla domanda)

–  Possono limitare lo sviluppo di specifici settori

•  Istituzioni settoriali

–  Es. Autorità di regolazione, standard-setting organizations, mercati del lavoro interni

•  Istituzioni informali

–  Routine, abitudini, tradizioni, convenzioni ecc.

•  Plasmano conoscenze, azioni e interazioni degli agenti

L

‘

’

•  Un sistema è un insieme di attori ed attività interconnessi

–  Istituzioni

–  Istituzioni finanziarie

–  Strutture pubbliche per la ricerca –  Processi politici

•  Adottare una prospettiva sistemica significa studiare:

–  legami fra tali attori –  struttura

–  feedback

–  complementarietà –  effetti di lock-in

S

•  Sistemi individuati in relazione alle caratteristiche

tecnologiche, industriali e di settore (sistemi settoriali di innovazione)

•  Sistemi individuati in relazione all’area geografica (sistemi innovativi nazionali, regionali o multi-livello)

•  Sistemi individuati in relazione alle tecnologie prevalenti (sistemi tecnologici)

•  Sistemi focalizzati su tecnologie specifiche (sistemi di innovazione distribuiti)

S

•  I sistemi settoriali di innovazione sono caratterizzati da diversi regimi tecnologici

•  Regimi tecnologici → contesto di conoscenze ed apprendimento nel quale operano le imprese

•  Elementi del regime tecnologico:

–  Opportunità tecnologiche: probabilità di innovare per una data somma investita in ricerca (dipende dalle fonti principali

dell’innovazione)

–  Appropriabilità: possibilità di proteggere l’innovazione dall’imitazione

–  Cumulatività: probabilità di innovare in futuro dato il livello innovativo esistente

C

:

LE CONOSCENZE SI ACCUMULANO IN MOLTI MODI

•  Learning by searching: il processo di ricerca intenzionale mediante investimenti in R&S non è l’unica modalità di

accumulazione delle conoscenze

•  Learning by doing

•  Learning by using

•  Learning by interacting

•  Learning by monitoring

C

:

ESISTE A DIVERSI LIVELLI ED INFLUENZA LA CAPACITÀ INNOVATIVA

•  Cognitiva (a livello di individuo)

•  A livello di impresa (capacità organizzativa)

•  Feedback dal mercato (es. successo dell’innovazione o esternalità di rete)

+ cumulatività → + appropriabilità

I

(N

&W

, 1982)

•  Regimi ‘basati sulla scienza’

–  La frontiera progredisce indipendentemente dall’attività delle imprese

–  Quindi il successo di oggi in R&S non influenza il successo di domani (limitata cumulatività)

•  Regimi cumulativi

–  Il progresso tecnico è endogeno e dipende dalle attività delle imprese

–  La cumulatività delle conoscenze implica che il successo in ogni periodo dipende fortemente dalle tecnologie già

accumulata dall’impresa

T

•  Le dinamiche di coevoluzione differiscono fra settori diversi

•  Settori a domanda indifferenziata → tende ad

emergere un design dominante/innovaz. prevalentemente di processo

•  Settori con tecnologie concorrenti → tecnologie con vantaggio iniziale tendono a soppiantare le altre/possibilità di lock-in

•  Settori con tecnologie complementari → tendono ad emergere percorsi di specializzazione fra imprese

P

≠

•  I paradigmi tecnologici sono insiemi di sistemi tecnologici che influenzano profondamente tutto il sistema economico,

modificando:

–  Organizzazione imprese –  Gusti consumatori

–  Capacità e competenze richieste dal mercato del lavoro –  …

•  L’affermazione di un nuovo paradigma è legata all’esaurimento del potenziale innovativo del vecchio paradigma

I 5

1770 – 1830 c.ca

1830 – 1890 c.ca

1880 – 1940 c.ca

1930 – 1980 c.ca

Tessile, acciaio

Motori a vapore, ferrovia Elettricità, motori a

combustione interna, chimica Farmaceutica, plastica,

elettronica ICT

1980 - ora

D

(

)

/

Economia Industriale Approccio sistemico/

evolutivo

Analisi di equilibrio Analisi degli squilibri e della dinamica Transizione verso l’equilibrio

irrilevante

Importanza dei processi di transizione Tecnologia come informazione Tecnologia come conoscenza

Razionalità sostantiva ed ottimizzante Razionalità procedurale/

comportamento soddisfacente Apprendimento come acquisizione di

informazioni

Apprendimento come assimilazione di conoscenze

Imprese a-storiche Imprese storiche

A PPLICAZIONI :

S

L’^{EVOLUZIONE DELLA RICERCA NEL SETTORE} FARMACEUTICO/1

1850-1945

•  Farmaci inizialmente basati su materie prime con proprietà terapeutiche

•  Poi, prevalenza di imprese chimiche, specialmente del settore dei coloranti sintetici

•  Molte opportunità terapeutiche (ampia domanda potenziale)

•  Scarso sviluppo di nuovi prodotti

•  Nessun legame stretto con la “Scienza”

Q

?

•  Localizzazione:

–  imprese inizialmente in paesi con accesso a materie prime con proprietà terapeutiche come piante tropicali e catrame di carbone (Francia, GB, Germania)

–  Poi, spostamento verso paesi con industria chimica (Germania e Svizzera – es. Ciba, Sandoz, Bayer)

•  Concorrenza

–  Il successo in un’area terapeutica non si trasferisce ad altre aree (mercati frammentati)

–  Bassa protezione dall’imitazione (poche conoscenze interne) –  Bassa cumulatività

–  Successo dell’impresa dipende da ampiezza domanda di mercato, # farmaci scoperti (casualmente), differenziale di qualità nuovi farmaci sui vecchi → poche imprese di grandi dimensioni (solo se con farmaci blockbuster)

L’^{EVOLUZIONE DELLA RICERCA NEL SETTORE} FARMACEUTICO/2

1945-1990

•  Investimenti massicci in programmi formali di R&S condotti da grandi case farmaceutiche;

•  Frequente introduzione di nuovi prodotti

•  “random screening” e “drug development by design” (a partire dagli anni

‘70)

•  Incremento sostanziale dell’investimento pubblico nella ricerca

farmaceutica - importante soprattutto per identificare le cause delle malattie

•  Rafforzamento protezione brevettuale ed estensione ai risultati della ricerca pubblica (v. Bayh-Dole Act 1980 negli USA)

•  Procedure di approvazione dei nuovi prodotti più restrittive (a partire dagli anni ‘60 negli Stati Uniti)

Q

?

•  Discontinuità tecnologica

•  Localizzazione:

–  Spostamento produzione verso paesi con forte base di ricerca pubblica (in particolare, USA)

•  Concorrenza

–  Il successo in un’area terapeutica può essere un input in altre aree terapeutiche

–  La scala degli investimenti crea barriere all’entrata –  Media cumulatività delle conoscenze

–  Successo dell’impresa dipende da economie di scala e dimensione domanda

L’^{EVOLUZIONE DELLA RICERCA NEL SETTORE} FARMACEUTICO/3

1990-oggi

•  Due traiettorie fondamentali di applicazione delle tecniche di ingegneria genetica:

–  Nella produzione di proteine con note proprietà terapeutiche

–  Nella scoperta di nuovi medicinali

•  Aumento delle conoscenze scientifiche necessarie all’interno dell’impresa farmaceutica

•  Riduzione della rilevanza della distinzione fra ricerca di base e ricerca applicata

Q

?

•  Nuova discontinuità tecnologica

•  Localizzazione:

–  Rafforzamento vantaggio paesi con forte base di ricerca pubblica (in particolare, USA)

•  Concorrenza

–  Successo impresa dipende non soltanto da economie di scala, ma da conoscenze interne → entrata nuove imprese di piccole dimensioni (start-up specializzate nella ricerca)

•  Cooperazione

–  ↑# alleanze per sfruttare conoscenze e risorse complementari –  Divisione del lavoro: grandi imprese sfruttano risorse finanziarie e

economie di scala per gestire processi regolatori e marketing, start-up sfruttano conoscenze scientifiche per condurre ricerca nuovi prodotti

LE CARATTERISTICHE ATTUALI DELL’INNOVAZIONE NEL SETTORE FARMACEUTICO/1

Duration:

Basic

Research Target ID Target

validation Screening Optimization Pre -clinical

Develop. Phase I Phase II Phase III Regulatory

(2-3 years) (2-3 years) (1-2 years) (5-6 years)

(11-16 years) TOTAL=

(1-2 years)

Biology Chemistry Clinical Development

Research Development

Duration:

Basic

Research Target ID Target

validation Screening Optimization Pre -clinical

Develop. Phase I Phase II Phase III Regulatory Basic

Research Target ID Target

validation Screening Optimization Pre -clinical

Develop. Phase I Phase II Phase III Regulatory

(2-3 years) (2-3 years) (1-2 years) (5-6 years)

(11-16 years) TOTAL=

(1-2 years)

Biology Chemistry Clinical Development

Research Development

LE CARATTERISTICHE ATTUALI DELL’INNOVAZIONE NEL SETTORE FARMACEUTICO/1I

•  Elevati costi

–  The Global Alliance for TB (GATB): $179 million –  The Boston Consulting Group (BCG) : $882 million

–  Tufts Center for Study of Drug Development (Tufts): $897 million –  Bain and Company (Bain): $1.65 billion

•  Alto grado di incertezza

•  Alta varianza nei rendimenti associati all’introduzione di nuovi prodotti

•  Ruolo cruciale svolto dai diritti di proprietà intellettuale

A PPLICAZIONI :

ETEROGENEITÀ DELL

’

NEL TEMPO E NELLO SPAZIO

I

/1

•  Tecnologia di specializzazione: costruzione di macchinari

–  Assenza di processi formali di R&D interna → bassi costi fissi di innovazione

–  Macchine imperfette → importanza lavoratori specializzati

•  Conoscenze

–  Formazione locale delle competenze (“sul posto di lavoro”) –  Importanza trasferimento conoscenze tacite fra imprese –  Apprendimento nel distretto piuttosto che nell’impresa

•  Istituzioni

–  Sistema regionale di accordi di apprendistato

–  Tutela sindacale degli anziani, basse tutele per i giovani

I

/1I

•  Dinamica concorrenziale:

–  Specializzazione verticale delle competenze → facilità di entrata sul mkt → ↑ concorrenza orizzontale

–  Economie di scala esterne alle imprese (Marshall) → scarsa necessità strutture organizzative complesse → piccole imprese

•  Crescita dell’impresa limitata dal vincolo delle capacità manageriali (Marshall)

I

(

“T

I

”)

•  Tecnologia/settori: tessili, calzature, macchinari leggeri

•  Concetto di distretto industriale proposto in Italia da Becattini (1975; cfr. concetto Cluster, Michael Porter “il vantaggio competitivo delle nazioni”, 1991)

•  Specializzazione verticale basata sul lavoro artigianale

•  Modello della “specializzazione flessibile” – Piore&Sabel (1984), Sabel&Zeitlin (1985)

–  Macchine utilizzabili flessibilmente per più produzioni –  Lavoro qualificato

•  Ruolo delle istituzioni collettive (cattoliche in veneto, “rosse”

in Emilia Romagna) e delle cooperative di imprese (Brusco, 1992; ≠distretti marshalliani)

•  Ruolo dell’impresa leader (≠ distretti marshalliani)

I

’I

•  156 distretti manifatturieri (Istat 2001) di cui 39 nel Nordovest, 42 nel Nordest, 49 nel Centro, 26 nel Sud

•  45 nel Tessile-Abbigliamento, 38 meccanica, 32 beni per la casa, 20 pelli e calzature, 21 altri (con alimentare)

•  212.000 imprese e 1.929.000 addetti ossia 1.350 imprese per distretto, 12.400 addetti, e 9 addetti per impresa (anche in settori diversi da quelli di specializzazione)

L

/1

•  Settori/tecnologie: acciaio, lavorazione carne, alimentari, raffinazione petrolio, telecomunicazioni, energia elettrica, beni di consumo durevoli

–  Elevati costi fissi/economie di scala

–  Produzione in massa di parti standardizzate ad alta precisione –

“sistema americano di manifattura”

•  Conoscenze:

–  Ruolo molto rilevante delle conoscenze organizzative e di coordinamento

–  Scarsa rilevanza conoscenze specialistiche dei lavoratori

L

/2

•  Organizzazione: segmentazione organizzativa fra management e lavoratori pagati “a ora”

–  Lavoratori semi-qualificati prima, non qualificati nella fase matura –  Manager con un elevato grado di mobilità

–  Controllo unilaterale manageriale sull’organizzazione del lavoro e sul cambiamento tecnologico

•  Istituzioni

–  Mercato azionario (Wall Street) → separazione tra proprietà e controllo → “rivoluzione manageriale”

–  Università → formazione avanzata dei manager nelle business schools –  Sindacalismo industriale → politiche di tutela degli insiders, carriere basate

L

/3

•  Crescita delle imprese:

–  Espansione e diversificazione della produzione

–  Ricerca di nuovi mercati geografici → ↑ rilevanza investimenti in sistema di distribuzione

–  Disponibilità di risorse proprie per il finanziamento di R&D interna –  Capacità manageriali

•  Effetti di feedback:

–  Mobilità lavoratori →↑investimento in tecnologie che riducono specializzazione →↑mobilità lavoratori

–  crescita impresa →↑investimento→↑crescita

L

/4

•  La crisi del modello della grande impresa statunitense:

–  Crisi energetica anni ‘70 →↑ costi di produzione per imprese con macchinari ad alta intensità di consumo energetico

–  Saturazione dei mercati

–  Aumento della concorrenza di paesi a basso costo del lavoro

•  Si percepiscono:

–  Limiti della produzione di massa –  Necessità di flessibilità e qualità

L’

‘70

’80/1

•  Tecnologia/settori:

–  Beni di consumo durevoli: apparecchi elettrici ed elettronici, chip, automobili

–  Beni capitali correlati: acciaio, macchine utensili

•  Conoscenze:

–  Essenziali conoscenze relative all’ingegneria del processo (↓costi/

↑qualità)

•  Organizzazione:

–  Integrazione lavoratori nel processo di generazione di conoscenze interne all’impresa

–  Organizzazione gerarchica e specializzazione funzionale

–  Monitoraggio sull’impresa di organizzazioni integrate manager/

lavoratori

–  Apprendimento collettivo e cumulativo

L’

‘70

’80/2

•  Istituzioni:

–  Partecipazioni incrociate

•  Dagli zaibatsu ai keiretzu per effetto di uno shock storico esogeno

•  Strategia adottata dai “dirigenti di terzo rango” per proteggersi dagli azionisti

•  Accordi non formalizzati nell’intero settore proteggevano scelte di investimento di lungo periodo

–  Ruolo delle banche e della “banca principale”

•  Disponibilità di capitale di debito per finanziare strategie di lungo periodo (rapporto debito/capitale 6:1/7:1)

•  Ruolo sostanzialmente passivo/ nessun coinvolgimento attivo nel monitoraggio

–  Posto a vita

L’

‘70

’80/3

•  Incentivi allo sviluppo delle capacità produttive:

–  Dei lavoratori da parte dell’impresa

–  Da parte dei lavoratori, la cui occupazione è tutelata

•  Vantaggio competitivo nel miglioramento bottom-up dei processi produttivi e della qualità dei prodotti

•  Declino dell’impresa giapponese:

–  Mutamento nelle tecnologie dominanti: dai chip di memoria ai microprocessori

–  Sistema finanziario e bolla speculativa: riduzione della domanda di prestiti in un momento di forte liquidità → incentivi all’investimento speculativo

L

USA/1

•  Tecnologie/settori: ICT (microprocessori, PC)

•  Conoscenze:

–  Conoscenze scientifiche molto rilevanti

–  Capacità di integrazione di tecnologie differenti (es. ‘system integrator’, Original Equipment Manufacturers)

•  Organizzazione:

–  Integrazione organizzativa di competenze tecniche e manageriali

–  Apprendimento organizzativo nei cluster tecnologici (es. Silicon Valley)

•  Istituzioni:

–  Investimenti del governo statunitense in R&S e domanda pubblica

L

USA/2

•  Crescita:

–  attraverso acquisizioni

–  nei settori di propria specializzazione, senza diversificazione

•  Scarsa integrazione verticale, funzionale alle competenze specifiche dell’impresa

–  Esternalizzazione delle attività troppo complesse –  Esternalizzazione delle attività routinarie

•  Crollo del settore indotto da combinazione sistema di

remunerazione/sistema borsistico → mantenimento artificiale delle quotazioni elevate attraverso acquisti di azioni