Innovation, Wissensflüsse und Netzwerke – Die Geographie von Wissensnetzen Europa

1. Innovation, Wissensflüsse und Netzwerke – Die Geographie von Wissensnetzen Europa Wirtschaftsuniversität Wien Institut für Wirtschaftsgeographie und Geoinformatik Thomas Scherngell Universität Wien, Ringvorlesung: Vernetztes Europa - Europäische Netzwerke zwischen Zentrum und Peripherie, Teil II, SS 2007

2. Agenda Einführung und Kontext A Der Innovationsprozess B Unternehmensnetzwerke und Innovation C Wissensnetze und Wissensdiffusion in europäischen Regionen D Geographische Distanz als Barriere für Wissensflüsse? Schlussfolgerungen und Zusammenfassung

3. Kontext (1) Entwicklungen, die Volks- und Regionalwirtschaften beeinflussen: • Prozesse derGlobalisierung • der Übergang zu einerwissensbasierten Wirtschaft • rasanter technologischer Wandel →Neues Wissen ist der zentrale Produktionsfaktor (vgl. unter anderem Krugman (1991)) Damit spielt die Erforschung des Zusammenhangs zwischen neuem Wissen (Wissensproduktion und Wissensflüsse) und ökonomischem Wachstum eine wesentliche Rolle in der Neuen Wirtschaftsgeographie, im Speziellen der neuen Wachstumstheorie.[vgl. Krugman 1991, Romer 1990]

4. Kontext (2) Innovationsfähigkeit ist die zentrale Determinante der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmungen sowie von Regional- und Volkswirtschaften. Aufgrund der Komplexität des Innovationsprozesses sind Innovationen in der Regel keine Eigenleistungen sondern Systemleistungen (vgl., beispielsweise, Edquist 1997). →Innovationssystemansatz, Netzwerkansatz

5. A Der Innovationsprozess A.1 Zum Innovationsbegriff A.2 Verschiedene Arten von Innovation A.3 Modelle zum Innovationsprozess A.4 Der Innovationssystemansatz

6. Zum Innovationsbegriff Prozessbezogene Definition Innovation als komplexer sozialer und ökonomischer Prozess Objektbezogene Definition • Endergebnis von Innovationsbemühungen • in den Markt eingeführter neuer Produkte oder Produktionsverfahren • Neuartigkeit: neues Wissen

7. Verschieden Arten von Innovation (1) Innovationen Produktinnovation Prozessinnovation Güter Dienstleistungen Technologisch Organisatorisch

8. Verschieden Arten von Innovation (2) Basisinnovationen Inkrementelle Innovationen Scheininnovationen radikale: allgemein anwendbar industriespezifische

9. Innovation entsteht aus … Grundlagenforschung ... auf Erweiterung des techn. Wissenspotenzials ausgerichtet; kein bestimmtes Ziel zur praktischen Verwertbarkeit; hohes Erfolgsrisiko Angewandter Forschung ... auf Anwendung von Ergebnissen der Grundlagenforschung abzielend; fest umrissenes praktisches Ziel Entwicklungstätigkeit [Konstruktion und experim. Entwicklung] ... Durchführung von Tests und Versuchen; Entwurf, Bau und Betrieb von Prototypen

10. Zum Innovationsprozess (1)Das lineare Modell Grundlagen- & angewandte Forschung Produkt- & Prozess-entwicklung Produktion Diffusion und Marketing

11. A L L G E M E I N E R W I S S E N S P O O L Unternehmensspezifische Wissensbasis Zum Innovationsprozess (2)Das interaktive Modell F O R S C H U N G Nachfrage/ Markt-potential Invention und/oder analyt. Design Detailliertes Design und Tests Neudesign und Produktion Distribution und Ver-marktung adaptiert nach Malecki (1997)

12. Der Innovationssystemansatz (1) Ausgehend von diesem Verständnis des Innovationsprozesses kommt man zum Innovationssystemansatz. Ein Innovationssystembesteht aus der Gesamtheit aller privaten und öffentlichen Institutionen und Unternehmen, deren Aktivitäten und Interaktionen auf die Schaffung, Ausbreitung und Anwendung von Technologien und technologischem Wissen ausgerichtet sind.

13. Der Innovationssystemansatz (2)

14. Der Innovationssystemansatz (3) Der Innovationssystemansatzbetont wichtige Aspekte des Innovationsprozesses: • den systemischenCharakter von Innovationen • die Bedeutung von Lernprozessen • die Bedeutung von Wissensflüssen und • die Bedeutung von Netzwerken

15. BUnternehmensnetzwerke und Innovation B.1 Was ist ein Netzwerk? B.2 Arten von Netzwerken B.3 Konzepte zur Erklärung von Netzwerken B.4 Netzwerke als geeignete Organisationsform zur Realisierung von Innovationen

16. Was ist ein Netzwerk? • Unternehmensnetzwerke sind unternehmensübergreifende Formen der Zusammenarbeit und Koordination von Unternehmen zur Schaffung von Wettbewerbsvorteilen, wobei • Kooperation unterschiedlich geregelt sein kann, expliziter Vertrag oder implizit • Vernetzung entlang der Wertschöpfungskette [vertikale Netze] oder horizontale Verflechtung [horizontale Netze, z.B. gemeinschaftliche F&E] • kommen mit geringen Bürokratiekosten aus

17. Arten von Netzwerken Nach der ökonomischen Aktivität • Zulieferernetzwerke • Konsumentennetzwerke • Netzwerke zur technologischen Zusammenarbeit • Forschungs- und Entwicklungsnetzwerke • Produzentennetzwerke Nach der Ausbreitung/Tiefe der Verflechtungen • vertikal vs. horizontal • strategisch vs. operational • regional vs. global

18. Unternehmensorganisation als Transaktionsproblem Unternehmen: eine Organisation, deren äußere Grenze variabel ist Von zentraler Bedeutung ist dann die Frage, ob es besser ist, zwei aufeinanderfolgende Produktionsschritte • im Unternehmen zu integrieren oder • zu externalisieren. Antwort liefert der Transaktionskostenansatz

19. Der Transaktionskostenansatz … ... unterscheidet folgende Typen von Transaktionen (Williamson 1985): • Unternehmensinterne Transaktionen [=Hierarchie] • Markttransaktionen • Dreiseitige Kontrolle [Dritte als Vermittler und Überwacher der Austauschbeziehung] • Kooperationen

20. Transaktionskostenansatz (2) Welche Organisationsform einer Transaktion gewählt wird, hängt von den Transaktionskosten [Organisations- und Tauschkosten] ab. Transaktionskosten sind tendenziell umso größer, je größer die damit verbundene Spezifität und Häufigkeit der Transaktion ist.

21. Netzwerke und Transaktionskosten • Vor dem Hintergrund des Transaktionskostenansatzes wird die Entstehung von Netzwerken durch den Versuch der Einsparung von Transaktionskosten begründet. • Es kommt unter anderem zur Reduzierung von • Anpassungs-, • Risiko-, • Informations-, • Kontakt- und • Kontrollkosten. → Gerade solche Transaktionen werden im Kontext der veränderten Wettbewerbssituation (Internationalisierung, rasanter technologischer Wandel) immer wichtiger!

22. Netzwerke als geeignete Organisationsform zur Realisierung von Innovationen Die Vorzüge von Netzwerken im Innovationsprozess beruhen auf • dem wechselseitigen Zugang der Akteure zu relevanten Informationen und Wissen, • Synergieeffekten der individuellen Potenziale, • also der erhöhten Produktion von Wissen durch Netzwerkbildung.

23. Ein Beispiel aus der Praxis: Sun-Microsystems Die Entwicklung des Mikroprozessors „Sparc“ von Sun- Microsystems in Zusammenarbeit mit Cypress Semiconductor und anderen Firmen stellt ein klassisches Beispiel für Produktentwicklung in einer Netzwerkstruktur dar. Das Wissen der Mitarbeiter von Sun über Chiparchitektur wurde mit jenem der Mitarbeiter von Cypress über Halbleiter in gemeinsamen Entwicklungsprojekten kombiniert. Die Unternehmen profitierten vom Zugang sowohl zu dem Fachwissen als auch zu Forschungs- und Produktionsanlagen des jeweils anderen Unternehmens.

24. C Wissensnetze und Wissensdiffusion in europäischen Regionen C.1 Die Erfassung von Wissensnetzen durch Wissensflüsse C.2 Patentzitierungen als Indikator zur Messung von Wissensnetzen C.3 Die Geographie von Wissensnetzen in Europa

25. Arten von Wissensflüssen • Pekuniäre Wissensflüsse: Wissensflüsse, die im Zusammenhang mit dem Ankauf von technologieintensiven Zwischenprodukten oder Dienstleistungen entstehen. • Nicht-Pekuniäre Wissensflüsse: Wissen wird über immaterialle Kanäle übertragen, etwa neue Produkt- und Prozessbeschreibungen, Publikationen, Patente, gemeinsame Projekte, …].

26. Messung von Wissensflüssen Krugman (1991, S. 53): “Knowledge flows … are invisible, they leave no paper trail by which they may be measured and tracked” aber Wissensflüsse hinterlassen manchmal Spuren in Form von Patentzitierungen, d.h. Patentzitierungen können als direkter Indikator für Wissensflüsse herangezogen werden. [vgl. Jaffe, Trajtenberg und Henderson 1993; Fischer Scherngell und Jansenberger 2006]

27. Was ist ein Patent ? Ein Patent ist ein temporäres Monopol zur kommerziellen Nutzung einer Invention. Voraussetzung zur Anmeldung eines Patents: Die Invention muss neu, nicht-trivial und nützlich sein. Patentdokumente enthalten detaillierte Informationen über die Invention selbst [Anmeldedatum, technologische Klasse nach IPC] den Inventor [geographische Lokalisierung etc.] die Organisation, die die Patentrechte erworben hat die technologischen Vorgänger der Invention [Patentzitierungen].

28. EPO Patent Publikations- nummer Publikations datum technologische Klassifikation Anmelder Inventor Invention zitiertes Patent

29. Einschränkungen von Patentzitierungsdaten … als Indikator für Wissensflüsse: Verzerrungen aufgrund von Typ-1 Fehlern: Auftreten einer Zitierung, aber kein Wissenstransfer Typ-2 Fehlern: Auftreten eines Wissenstransfers, aber keine Zitierung

30. High-Tech Industrien International Standard Industrial Classification [ISIC] ISIC 3522 Pharmazeutische Industrie ISIC 3825 Computer und Büromaschinen ISIC 3832 Elektronik/Kommunikation ISIC 3845 Luft- und Raumfahrt Die Abgrenzungvon High-Tech basiert nach der OECD auf direkten und indirekten R&D Investitionen [Hatzichronoglou 1997]. Anmerkung: Die Zuordnung zwischen Internationalen Patentklassen [IPC] und ISIC-Klassen folgt der MERIT-Konkordanztabelle [Verspagen, Moergastel and Slabbers 1994].

31. Geographie 188 Nuts-Regionen der EU-25 [ohne Zypern und Malta] plus Bulgarien, Rumänien, Norwegen und Schweiz Quelle: Macon AG (Geodata)

32. Deskription derPatentdaten Datenquelle: European Patent Office [EPO]; alle High-Tech Patente, die am EPO von im Untersuchungsgebiet angesiedelten Anmeldern zwischen 1985 und 2002 angemeldet wurden Sample: 177,424 Patente, die 210,667 Zitierungen [101,247 zitierende Patente] generieren bereinigtes Sample: 98,191 Zitierungen, generiert durch 36,460 zitierende und 26,511 zitierte Patente Zuordnung jedes zitierten und zitierenden Patents zu den Regionen des Untersuchungsgebiets → Regionale Zitierungsmatrix (cij ): 35,344 Elemente [188x188 Regionen]

33. Die regionale Zitierungsmatrix (cij ) 35,344 Beobachtungen Zeilen: Produzenten der Wissensflüsse (= Empfänger von Zitierungen) Spalten: Empfänger der Wissensflüsse (= Produzenten der Zitierungen)

34. Deskriptive Statistik Die regionale Zitierungsmatrix Quelle: eigene Berechnungen, EPO

35. Dynamik von Patentzitierungen

36. High-Tech Patentzitierungsintensität in europäischen Regionen Erhaltene Zitierungen nach Regionen (wissensgenerierend) Gemachte Zitierungen nach Regionen (wissensabsorbierend) Quelle: eigene Berechnungen, EPO, Macon AG (Geodata)

37. Wissensnetze in der europäischen High-Tech Industrie Zitierungen gesamt: 98,191 6,000 Zitierungen erhalten 3,000 Zitierungen erhalten Quelle: eigene Darstellung, Macon AG (Geodata)

38. Intrasektorale Wissensnetzein der Pharmazeutik Zitierungen gesamt: 62,367 4,000 Zitierungen erhalten 2,000 Zitierungen erhalten Quelle: eigene Darstellung, Macon AG (Geodata)

39. Intrasektorale Wissensnetzein der Elektronischen Industrie Zitierungen gesamt: 28,642 2,000 Zitierungen erhalten 1,000 Zitierungen erhalten Quelle: eigene Darstellung, Macon AG (Geodata)

40. Intrasektorale Wissensnetzebei Computer und Büromaschinen Zitierungen gesamt: 6,591 1,000 Zitierungen erhalten 500 Zitierungen erhalten Quelle: eigene Darstellung, Macon AG (Geodata)

41. Intrasektorale Wissensnetzein der Luft- und Raumfahrt Zitierungen gesamt: 591 200 Zitierungen erhalten 100 Zitierungen erhalten Quelle: eigene Darstellung, Macon AG (Geodata)

42. Intrasektorale Wissensnetzeim Überblick Computer und Büromaschinen Pharmazeutik Elektronische Industrie Luft- und Raumfahrt

43. D Geographische Distanz als Barriere für Wissensflüsse? D.1 Das Modell interregionaler Wissensnetze D.2 Der Einfluss spezifischer Raumseparationsvariablen auf interregionale Wissensnetze

44. Das räumliche Interaktionsmodell Interregionaler Wissensnetze - Spezifikation

45. Poisson Modell Spezifikation mit und

46. Eine Charakteristik des Poisson Modells

47. Eine Erweiterung des Poisson Modells mit

48. Das Negativ-Binomial Modell Interregionaler Patentzitierungen mit wobei

49. Schätzergebnisse [N=35,156 Observationen]

50. Sektorale räumliche Interaktionsmodelle