Dossier : Innovation, concurrence et croissance

Les relations entre innovation, concurrence et croissance

Marc Gurgand1, chargé de recherche CNRS, École d'économie de Paris (75).

L'économie de la croissance a pour but d'expliquer les mécanismes de la croissance de long terme et de déterminer quelles sont les conditions institutionnelles qui y participent. Les modèles théoriques ont d'abord tenté de comprendre comment l'interaction entre l'accumulation des facteurs de production et le progrès technique pouvait générer de la croissance à long terme. Puis l'analyse s'est portée plus spécifiquement sur l'explication des mécanismes de production de l'innovation, source de progrès technique. Les modèles de croissance endogène et, notamment, le modèle schumpétérien s'attachent à recenser les déterminants microéconomiques de la croissance en tenant compte des spécificités de la structure concurrentielle dans laquelle les entreprises évoluent. Leurs prédictions sont relativement bien vérifiées dans les données empiriques, et leurs implications en termes de politiques économiques sont riches d'enseignement.

Les enjeux de l'étude des liens entre croissance, concurrence et innovation peuvent être illustrés par un simple graphique représentant l'évolution du PIB par tête aux États-Unis depuis 1880 (voir graphique 1). Le défi de l'économie de la croissance est d'arriver à comprendre et à expliquer cette courbe qui met en évidence l'existence d'un taux de croissance extrêmement stable et relativement soutenu pendant une longue période.

Graphique : L'évolution du PIB par tête aux Etats-Unis de 880 à 987 (graphique 1)

Quels sont les mécanismes permettant d'expliquer un tel phénomène ? La réponse à cette question suppose tout d'abord de comprendre les distinctions entre les mécanismes d'accumulation de facteurs et l'innovation. De plus, pour déterminer quelles sont les conditions institutionnelles qui rendent possible la stabilité de cette courbe, l'attention doit être portée sur la politique industrielle et le régime concurrentiel. Il s'agira, dans un premier temps, de replacer les différents modèles de croissance en perspective : le modèle de Solow, les modèles de croissance endogène et le modèle schumpétérien. Dans un deuxième temps, la question de l'innovation et de l'importance de la structure concurrentielle des marchés dans la littérature économique sera plus spécifiquement examinée.

Les modèles de croissance

Le modèle de Solow

L'enseignement principal de ce modèle [1]2 est que la croissance résultant de la seule accumulation du capital ne peut pas durer. En accumulant du capital, on augmente la capacité de production, mais seulement de manière transitoire. Au bout d'un moment, la quantité de capital par tête se stabilise sur un sentier de croissance équilibré. La raison de cette stabilisation est simplement que le rendement du capital dans la production est décroissant (graphique 2).

Graphique : Le modèle de Solow (graphique 2)

Sur l'axe des abscisses figure le capital et, sur l'axe des ordonnées, les fonctions de dépréciation du capital dK (à chaque période, une fraction d du capital existant s'use et doit être remplacée) et d'investissement sF(K) (à chaque période une fraction s de la production est épargnée et peut être réinvestie dans le processus de production). Si les rendements du capital sont décroissants, F est une fonction concave et la courbe d'investissement finit par croiser la droite représentant l'amortissement du capital. Le taux de croissance du capital à chaque période est simplement la différence entre l'investissement et l'amortissement. À droite du point K d'équilibre, l'accumulation du capital cesse puisque, pour des stocks de capital élevés, la dépréciation est plus élevée que l'investissement.

À technologie constante, l'accumulation de capital peut expliquer le démarrage de la croissance (entre K = 0 et K d'équilibre) mais pas la croissance sur très long terme. On est obligé d'introduire le progrès technique pour rendre compte d'une croissance de long terme comme celle illustrée par l'évolution du PIB par tête des États-Unis de 1860 à 2000. Par le biais d'une décomposition des contributions relatives des facteurs de production à l'évolution du PIB par tête, Solow a montré que l'accumulation des facteurs n'expliquait qu'une petite part de la croissance américaine entre 1909 et 1949, une période sur laquelle la production par heure travaillée est multipliée par deux. Seuls 12,5 % de la hausse de la productivité sont expliqués par l'accumulation du capital tandis que 87,5 % sont un résidu, assimilé au progrès technique.

Au début des années 1970, les économistes se sont désintéressés de ces questions, car les problèmes de long terme ont été supplantés par les problèmes de court terme soulevés par la crise économique. À partir des années 1990, la question de la croissance de long terme est revenue dans le débat, l'ambition des économistes étant d'expliquer l'origine du progrès technique. En sus du défi intellectuel que cela représente, ces modèles théoriques ont pour intérêt de produire des recommandations de politique économique nuancées en matière d'intervention de l'État et de structure concurrentielle.

La croissance endogène

Dans cette génération de modèles, le progrès technique résulte toujours d'investissements, mais cette fois dans le savoir. Si les rendements de l'accumulation du savoir étaient décroissants, on buterait sur le même problème que dans le modèle de Solow, à savoir l'absence de croissance de long terme. Les modèles de croissance endogène doivent donc à la fois expliquer la rémunération du progrès technique, c'est-à-dire l'allocation de ressources en vue de sa production, mais également justifier que les rendements sur ces ressources investies ne soient pas décroissants.

Le modèle le plus ad hoc, appelé "modèle AK", se contente de poser comme hypothèse que les rendements de l'accumulation du savoir sont constants. Cela signifie qu'à chaque période il est possible d'augmenter le stock de capital d'une quantité DK, qui est une proportion stable du capital déjà installé, au contraire du modèle de Solow dans lequel le DK est une fonction décroissante de K du fait des rendements décroissants. Si l'on peut justifier que la dynamique d'accumulation du capital suit une règle de ce type, le modèle prédit une croissance de long terme.

Deux modèles relativement classiques essaient de justifier ce genre d'hypothèse : le modèle de Lucas (1988) [2] et celui de Romer (1990) [3].

Rendements constants et capital humain (Lucas)

Dans ce modèle, le capital humain (H), sous la forme des connaissances et de la formation des individus, est un facteur essentiel de l'efficacité productive. La règle d'accumulation du capital humain postule des rendements constants : DH = mH. La quantité de connaissances qu'une économie peut accumuler dépend toujours du stock de connaissances initiales dans cette économie, en proportion m. Cette hypothèse repose sur l'idée que le savoir est cumulatif : plus on possède de connaissances, plus on élargit le potentiel d'apprentissage, donc la capacité à acquérir de nouvelles connaissances. Pour cette raison, les possibilités d'accroissement des connaissances ne sont pas de plus en plus limitées à mesure que notre savoir s'étend.

Rendements constants et R&D (Romer)

Dans ce modèle, l'accroissement de l'efficacité technologique A prend la forme suivante : DA = (bL) x A, où L est la quantité de travail affectée aux activités de recherche et développement et b est l'efficacité productive de ce travail. Les rendements de la production de savoir sont ici aussi constants puisque les ressources bL affectées à l'activité de R&D font croître l'efficacité technologique dans une proportion toujours constante, pour les mêmes raisons que précédemment (le savoir accumulé élargit les capacités d'innovation).

Pour que l'hypothèse de rendements constants soit valide, il faut que le savoir bénéficie à tout le monde et soit partagé entre les entreprises, de manière à ce qu'elles puissent s'appuyer dessus pour innover à leur tour. D'un autre côté, si le savoir est partagé par tout le monde, les entreprises n'ont aucune incitation à en produire elles-mêmes, puisqu'elles peuvent exploiter les avancées technologiques des autres sans engager de dépenses de R&D. Cette tension est résolue dans le modèle de Romer par l'idée que les connaissances techniques ont une double propriété : leur utilisation est contrôlable (les innovateurs peuvent facturer à d'autres leurs découvertes, ce qui permet l'existence d'une R&D privée) mais, en même temps, les connaissances techniques sont des biens non rivaux. Une connaissance peut être dupliquée autant qu'on le souhaite, ce qui permet son exploitation par plusieurs personnes sans limite.

Les implications de politique publique

On le voit, la production de connaissances génère des externalités, source de rendements constants et donc de croissance. L'entreprise qui innove retire du profit pour elle-même de la vente de ses brevets ou de ses produits, mais elle ne prend pas en compte l'utilité sociale de ses innovations qui serviront de base à toutes les innovations futures. Les entreprises vont avoir tendance à innover moins qu'il ne serait bénéfique pour la croissance. Cette externalité justifie l'intervention de l'État, qui doit subventionner la R&D pour qu'elle atteigne son niveau optimal. Ce type d'implications politiques ne peut pas dériver du modèle de Solow : on a besoin de modèles de croissance endogène pour justifier l'intervention de l'État.

La croissance schumpétérienne

L'article de Philippe Aghion, dans ce dossier, développe les enseignements des modèles de croissance endogène développés par Aghion et Howitt (1992) [4]. Dans ces théories, la croissance est le résultat de destructions et de créations. Les entreprises investissent dans la R&D et, ce faisant, elles augmentent leurs chances de réaliser une innovation. Les entreprises qui réussissent à innover supplantent les entreprises déjà en place. Par rapport aux modèles de croissance endogène classiques, ce cadre d'analyse introduit deux éléments importants. Au lieu de postuler des relations agrégées simples, il prend en compte les comportements microéconomiques des entreprises et le cadre concurrentiel dans lequel elles opèrent. L'obsolescence joue un rôle important : plus on innove, plus on détruit des technologies qui pourraient encore servir. Les implications concernant l'intervention de l'État sont alors ambiguës. Les modèles de croissance endogène classiques prédisent que les dépenses de R&D spontanément programmées par les entreprises privées sont insuffisantes, ce qui justifie l'intervention publique. Désormais, une situation où les entreprises font trop de R&D peut également émerger, car les innovations peuvent se succéder à un rythme trop rapide, en raison d'une "course aux brevets". Il n'est pas certain que l'État ait intérêt à subventionner les entreprises pour qu'elles fassent plus de R&D.

Innovation : monopole et concurrence

Les politiques en faveur de l'innovation, donc de la croissance, ne se limitent cependant pas à la subvention de la R&D. La structure concurrentielle de l'économie joue un rôle central dans le processus d'innovation.

Monopole et innovation

Dans la théorie néoclassique standard, le monopole est inefficace puisque les entreprises produisent moins et plus cher, que ce qui serait optimal socialement. Pour le grand économiste Joseph Schumpeter, cependant, cette inefficacité statique disparaît lorsqu'on se place dans une perspective dynamique. L'innovation crée des situations de monopole temporaire, pour les entreprises, les incitant à innover davantage. Le monopole serait donc le prix à payer pour la croissance.

Pourquoi le monopole est-il favorable à l'innovation ? Les dépenses de R&D nécessaires à l'innovation sont non recouvrables (on parle en économie de "sunk costs") et l'innovation est une activité risquée (l'entreprise n'est pas sûre de trouver quelque chose). La rente de monopole espérée en cas d'innovation réussie compense le coût de la R&D et permet de couvrir son risque. Pour qu'une rente existe, il faut que les autres produits sur le marché soient peu substituables au produit innovant résultant de l'activité de R&D de l'entreprise, ce qui revient à dire que l'élasticité-prix du nouveau produit est faible. Cela dépend étroitement des structures institutionnelles des marchés, de la nature des produits et des innovations.

La place de la concurrence

La théorie schumpétérienne met en évidence le rôle positif du monopole dans le processus de croissance par le biais des rentes espérées qui incitent les entreprises à innover. Néanmoins, l'examen des données empiriques indique plutôt que le progrès technique est plus rapide dans les secteurs concurrentiels. Les travaux de Stephen Nickell [5] portant sur un panel d'entreprises britanniques mettent en évidence que la corrélation entre la structure monopolistique d'un secteur (mesurée par les rentes et un indice de concentration) et la croissance de ce secteur est plutôt négative. Comment peut-on résoudre cette tension entre le modèle théorique schumpétérien et les résultats empiriques ? Une simple extension du modèle permet d'aboutir au type de prédiction suivante : la concurrence peut avoir des effets bénéfiques quand les entreprises sont au "coude à coude". Les incitations à innover sont faibles lorsque les entreprises sont éloignées en terme de productivité (le leader n'a pas besoin d'innover pour demeurer en position dominante et le suiveur est trop loin pour espérer rattraper son retard). Si, au contraire, leurs productivités sont à des niveaux similaires, les entreprises ont intérêt à investir dans la R&D pour se maintenir sur le marché. Chacune des entreprises investit de manière continue dans l'activité de R&D pour dépasser légèrement les autres et ne jamais se laisser distancier. Il y a, ici, concurrence au sens où les produits des entreprises restent faiblement différenciés. Il s'agit d'une situation où concurrence et innovation vont de pair.

Concurrence et libre entrée

Il est nécessaire de distinguer deux notions de concurrence : une forte élasticité-prix due à une grande substituabilité des produits et la libre entrée sur un marché pour les outsiders. La libre entrée est particulièrement importante en ce qui concerne l'innovation. L'exemple de l'iphone d'Apple illustre la complexité dynamique de la structure concurrentielle des marchés. Les téléphones portables ont une élasticité-prix forte, ce sont des produits très substituables. Les entreprises sont vraisemblablement au coude à coude sur ce marché : les rentes de monopole sont faibles. Le régime concurrentiel conduit à des innovations incrémentales de la part de toutes les entreprises pour ne pas se faire distancer par les autres (introduction d'appareil photo dans les téléphones, par exemple). L'entreprise Apple est extérieure à ce marché, mais elle propose un produit nouveau, différent des autres et vendu très cher. Cette entreprise anticipe une rente de monopole importante du fait de cette innovation radicale. Il y a ici un changement de régime : les incitations à l'innovation sont différentes de celles du régime de coude à coude. La présence d'Apple sur ce marché est permise par la libre entrée, qui est favorable à l'innovation dans un sens différent de celui de la simple concurrence au sens précédemment établi.

La présence d'externalités de réseau (la valeur d'un produit pour un utilisateur dépend du nombre total d'utilisateurs de ce produit) est un obstacle potentiel à la libre entrée. L'exemple type est celui des externalités de réseau dans les systèmes d'exploitation, ayant conduit au procès entre Internet Explorer et Netscape aux États-Unis. Microsoft bénéficiait d'une position de monopole liée à la prégnance de Windows, et la présence d'externalités de réseau empêchait les concurrents de rentrer sur le marché. La politique de la concurrence consiste, ici, à essayer de supprimer ce type de barrières à l'entrée pour favoriser l'innovation et la croissance. Le deuxième exemple est celui du clavier QWERTY, dont la disposition des lettres pourrait être meilleure pour la vitesse de frappe mais dont le fonctionnement mécanique repose sur un principe nouveau et plus performant qu'à l'époque des machines à écrire, qui a favorisé son adoption. Les dactylographes ont été formés à utiliser ces machines, créant une externalité de réseau qui rend très difficile et coûteux le passage à un autre type de clavier, alors même que cela augmenterait la productivité [6].

Comme pour la concurrence, les effets de la libre entrée peuvent être ambigus. Pour les pays à la frontière technologique, la libre entrée incite les outsiders à investir en R&D pour innover et conquérir de nouveaux marchés. Néanmoins, pour les pays dont les industries sont loin de la frontière technologique, la protection du marché peut être bénéfique pour permettre aux entreprises déjà en place de s'adapter progressivement aux innovations et éviter leur destruction prématurée.

La politique industrielle

Un dernier registre d'intervention publique concerne la politique industrielle. Le brevet est un instrument de politique industrielle adapté aux caractéristiques de l'innovation puisqu'il la rend contrôlable, en protégeant son exploitation, et permet en même temps sa diffusion. Néanmoins, lorsqu'une innovation est source de fortes externalités (logiciel, biotechnologie, etc.), la puissance publique doit arbitrer entre l'effet d'incitation à l'innovation ex-ante assuré par une protection forte et l'effet d'entraînement pour les innovations futures qui suppose d'ouvrir largement l'accès aux inventions.

Au-delà de la présence d'externalités dans le domaine de l'innovation, l'intervention de l'État et la mise en place d'une politique industrielle se justifient par la présence d'échecs de marché : les contraintes de crédit (les entreprises doivent être capables de faire les investissements en R&D) et l'existence de synergies locales comme celles qui sont obtenues au sein de la Silicon Valley.

Bibliographie

    [1] Solow R. "Une contribution à la théorie de la croissance économique", traduction française in Abraham-Frois G., Problématiques de la croissance, Paris, Économica, 1978, vol.1, p. 39-67.
    [2] Lucas R., "On the mechanics of economic development", Journal of Political Economy, 1988, Vol. 94, p. 3-42.
    [3] Romer P., "Endogenous Technical Change", Journal of Political Economy, 1990, Vol. 98, p. S71-S102.
    [4] Aghion P., Howitt P., "A model of growth through creative destruction", Econometrica, 1992, 60 (2), p. 323-351.
    [5] Nickell S., "Competition and corporate performance", Journal of Political Economy, 1996, Vol. 104.
    [6] David P., "Clio and the Economics of QWERTY", American Economic Review, 1985, 75 (2), p. 332-337.

(1) Les articles de ce dossier sont extraits d'une série de conférences organisées en janvier 2007 par l'École d'économie de Paris. Leur retranscription a été assurée par Cécile Valadier, doctorante à l'École d'économie de Paris.

(2) Les chiffres entre crochets renvoient à la bibliographieen fin d'article.

Idées, n°150, page 6 (12/2007)

IDEES - Les relations entre innovation, concurrence et croissance