Dynamique du capitalisme et de l'industrie

Association I-DEAS Economics / Equipe de recherche ISYS

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Posts Tagged ‘rendements croissants’

Suggestion à l’article choisi 1 « Arthur 1989 »

Posted by Fabrice LEQUEUX sur 8 octobre 2009

Dans l’optique de rebondir sur l’Article choisi 1: – Arthur 1989 – “Competing technologies, increasing returns, and lock-in by historical events”, je vous fais part de deux articles issus de ma Thèse de Doctorat « Concurrence et effets de dominance économique dans l’industrie multimédia » (2002) qui, je pense, peuvent opportunement compléter le post.

Je suggère aux lecteurs l’ordre de lecture suivant:

– l’article Réseau et externalités de réseau“ rendant compte de la singularité de la diffusion de biens et services offerts en réseau et qui, par là, donne de l’ampleur à la théorie des « rendements croissants d’adoption »;

– l’article “Diffusion au sein d’un réseau : le processus de Polya-Eggenberger“ rappelant les enjeux des-dits « rendements croissants d’adoption ».

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Article choisi 1: – Arthur 1989 – « Competing technologies, increasing returns, and lock-in by historical events »

Posted by Jonathan BAINEE sur 29 juillet 2009

En préambule, sachez qu’à l’aune d’aborder ce premier opus de la rubrique « Articles choisis », nous avons fait face à un dilemme… Devions-nous nous contenter de reformuler les problématiques que l’article soulève, et ainsi titiller votre curiosité ? Ou bien, devions-nous nous lancer dans un commentaire plus ambitieux et pédagogique, mais de (trop ?) proche parenté avec un somnifère ? Tout dire or not tout dire, that was the question…

Une solution médiane, triviale (et, par définition, dans mes cordes !), consistait à formuler une analyse superficielle et incomplète de cet article dont le choix a été dicté par le fait qu’il est considéré comme fondateur de l’un des trois « building blocks » de l’évolutionnisme selon B. Paulré [au même titre qu’un pôle sélectionniste d’inspiration biologique (Nelson et Winter 1982) et un pôle structuraliste caractérisant la dynamique du progrès technique (Dosi 1988)], mais il est peu dire que cet article mérite mieux. C’est donc fort de cette remarque que nous allons nous atteler à décortiquer ce papier, tout en s’efforçant de ne point l’écorcher…

En guise d’introduction, rappelons que dans son article, fondateur du pôle de la « rétroaction positive », Arthur se propose de dépasser l’analyse statique de la problématique des rendements croissants (1) en examinant le processus dynamique qui « sélectionne » une solution d’équilibre parmi plusieurs options technologiques (et potentiels standards), à travers l’interaction de la dynamique économiques et d’événements historiques (2).

(1) les rendements croissants (d’adoption) renvoie à une situation dans laquelle l’utilité (ou le profit) associé à l’adoption d’un standard croît avec son degré de diffusion (Par exemple, Katz et Shapiro (1985) montrent que disposer d’un téléphone est d’autant plus intéressant que le nombre de correspondants potentiels augmente).

(2) les événements historiques (« historical small events ») sont des événements ou conditions extérieurs à la connaissance que l’on a ex-ante des données du jeu économique entre deux potentiels standards technologiques (Par exemple, Fréry (2000) avance que l’invention du démarreur électrique a joué un rôle crucial dans le fait que le moteur thermique a supplanté l’option électrique dans l’industrie automobile).

La thèse principale évoque le fait que lorsque deux technologies (ou plus) caractérisées par des rendements croissants sont en compétition, des événements, significatifs ou non, peuvent donner à une technologie, potentiellement inférieures (3) aux autres alternatives, un avantage initial crucial dans la dynamique de long terme se matérialisant par une situation de verrouillage technologique (4). « Le principe est que « la diffusion technologique est un processus dynamique dont le moteur réside dans l’action même d’adopter » (Foray 1989). Ainsi, « on ne choisit pas une technologie parce qu’elle est plus efficace, mais c’est parce qu’on la choisit qu’elle devient plus efficace » (Ibid.).

(3) Pour Arthur (1989), une technologie inférieure est une technologie ayant un potentiel de développement (de long terme) inférieur à une autre technologie. Pour David (1985), il s’agit d’une technologie particulière aboutissant, à l’issue d’un processus dynamique, à une situation collectivement indésirable dans laquelle les incitations privées et celles qu’exigeraient la maximisation du bien-être social ne coïncident pas (dans un cadre étroit, l’on peut interpréter ceci par l’intermédiaire du cas de l’automobile thermique polluante par rapport à la solution électrique neutre en CO2).

(4) On parle de verrouillage technologique (« lock-in ») lorsqu’une unique option technologique est devenue viable à l’issue du jeu dynamique. Elle devient alors un standard.

L’origine de ce phénomène repose sur le phénomène des rendements croissants d’adoption dont les sources sont multiples, des rendements d’échelle dynamiques (5), en passant par les externalités positives de réseaux (6), l’effet de localisation du progrès technique (7), l’effet « bien système » (8), de même que l’apprentissage par l’usage (9), les externalités informationnelles (10), ou bien encore la création de normes d’évaluation (11).

(5) Ceci passe par un effet volume (économies d’échelle, voir Metcalfe 1988) et un effet d’apprentissage (« learning by doing » suivant lequel plus une technologie est adoptée, plus elle est expérimentée, et plus elle est améliorée et rationnellement « adoptable », voir Rosenberg 1982).

(6) La valeur d’une technologie dépend de la taille du réseau des adoptants, chaque adoption produisant simultanément 3 effets : augmente la valeur de la technologie des primo-adoptants ; augmente la valeur pour l’adoptant ; augmente l’attractivité de la technologie pour les futurs adopteurs. (Voir Katz et Shapiro 1985 sur la question du réseau téléphonique).

(7) la technologie qui se diffuse le plus va concentrer les efforts de R&D en vue de son amélioration car elle renvoie au plus grand marché potentiel et, par là, génère les revenus les plus conséquents.

(8) La technologie la plus développée incite massivement au développement de biens et services complémentaires (location ; réparation…).

(9) (« Learning by using ») L’utilisateur va apprendre de l’utilisation de la technologie et une remontée informationnelle permet d’améliorer la technologie, ce qui concoure à la rendre plus adoptable.

(10) La technologie qui se diffuse le plus maximise sa visibilité, notamment à travers le bouche à oreille. (Voir Cowan 1990 sur l’exemple des réacteurs nucléaires du projet naval US).

(11) Une technologie ancienne a produit ses propres normes d’évaluation, définissant ainsi les critères de comparaison, par référence à ses avantages intrinsèques. (Voir Foray 1989).

Le modèle d‘Arthur 1989, bâti sur l’hypothèse de l’existence de deux technologies (A et B) apparaissant sur un marché où des adopteurs potentiels ont à remplacer une technologie C, étudie successivement deux situations et rend compte de propriétés particulières.

Dans un premier temps, un premier agent choisit naturellement A ou B, optant pour la technologie qui, compte tenu du niveau initial d’adoption, lui assurera les meilleurs « performances ». De fait, cet agent va agir sur la localisation du progrès technique, de telle manière que l’une des deux technologies va s’améliorer et devenir plus attractive pour les usagers potentiels suivants. Cette formulation du modèle fait apparaître les propriétés de non-flexibilité (12) et d’inefficience potentielle (13).

Dans un second temps, les agents se distinguent suivant leur préférence entre les deux technologies. Dans ce cadre, l’ordre dans lequel les adopteurs arrivent sur le marché devient désormais crucial pour l’issue de la compétition. Chaque potentiel d’adopteurs R et S est équivalent mais l’ordre d’arrivée effectif des agents est déterminé par des événements inconnus (les « small events »). L’écart se creuse ainsi entre les technologies A et B et conduit, à terme, les agents en dépit de leur préférence naturelle pour l’une ou l’autre technologie, à choisir la technologie ayant bénéficié des premiers adopteurs. A nouveau, les « petits événements », exogènes au modèle, produisent un effet de localisation du progrès technique sur une technologie particulière. Cette formulation du modèle fait apparaître la propriété de non-prédictibilité (14) et met en exergue celle de dépendance du sentier (15).

(12) Il arrive à un moment où la tendance à la domination d’une des deux technologies n’est plus susceptible d’être remise en cause, elle est verrouillée (« locked »). Dans ce cadre, aucune autre technologie ne peut économiquement la challenger, y compris à travers l’usage de taxes/subventions.

(13) La situation de rendements croissants peut conduire à l’adoption d’une technologie ayant un potentiel de développement (de long terme) inférieur à une autre.

(14) L’issue de la compétition ne peut être prédite sur la base de ce que nous connaissons des deux technologies en concurrence au tout début du processus.

(15) La « préhistoire » de la compétition, au gré des « small events », en déterminera l’issue finale.

Notons que sur le plan probabiliste, sur la base d’urne de Polya, il est possible de formuler une loi telle que les proportions des technologies A et B tendent à se fixer, déterminant par là l’émergence d’une structure. Le processus de Polya (Polya 1931), qui est implicite dans le modèle d’Arthur, repose sur une urne de capacité infinie qui doit être remplie de balles blanches ou rouges. Au départ, deux balles (une de chaque couleur) sont placées dans l’urne. La règle de choix de la couleur de la prochaine balle à ajouter est telle que la couleur est semblable à celle de la dernière balle tirée au hasard. Ce processus est dépendant du sentier car à chaque période, la probabilité que la prochaine balle ajoutée soit rouge/noire est égale à la proportion de boules rouges/noires déjà dans l’urne. A la limite de l’infini, la proportion de balles rouges/noires tend vers une limite X, avec une probabilité de 1.

Les limites d’un tel modèle portent tout autant sur ses hypothèses initiales que sur ses conclusions. Ainsi, Jonard (1999) met-il en évidence le fait que les modèles d’urnes (Arthur 1989 et Dosi-Kaniovski 1994) reposent sur des hypothèses de croissance infinie de la population d’adopteurs, puisque l’unanimité n’est obtenue qu’en faisant tendre le temps et le nombre d’agents vers l’infini (16). Dalle (1995), quant à lui, souligne le caractère irréaliste du modèle d’Arthur (17), et notamment son déterminisme (18). Garud et Karnoe (2001) introduisent les comportements stratégiques des firmes, injustement marginalisés (19).

(16) Or, il semble que les systèmes économiques sont plutôt constitués d’un nombre fini d’agents formant un réseau et profitant de canaux locaux d’information.

(17) Ce modèle accorde aux situations de « lock-in » un caractère irrémédiable que contredit la réalité. Si pour Arthur, les situations de lock-out sont des « miracles technologiques », il s’avère qu’il existe souvent des niches technologiques. Ainsi, et à titre d’exemple, la technologie VHS n’a pas supplanté le Bétamax chez les professionnels de l’image.

(18) Toute hétérogénéité disparaît lorsque le nombre d’agents ayant rejoint le marché devient trop important (situation de « lock-in »). Les fluctuations qui prévalaient disparaissent à un certain moment, ce qui rend impossible la situation dans laquelle un agent (libre) ferait le choix de la technologie inférieure. Or, un agent peut parfaitement faire le choix conscient d’adopter une technologie plus contraignante mais moins polluante.

(19) Ces comportements stratégiques ne sont pas (ou peu) étudiés à leur juste mesure alors même qu’à travers les manœuvres des firmes pour imposer leurs propres solutions comme le standard de l’industrie, ils ne sont pas neutres dans le déroulement du processus de standardisation.

La bibliographie, les plus perspicaces l’avaient noté, apparaît au fil du développement précédent au gré des clics sur les noms de leurs auteurs. Les articles sont, pour la plupart d’entre eux, disponibles depuis l’onglet « dynamique des réseaux » que nous vous invitons à visiter et, le cas échéant (doux euphémisme, s’il en est !), à compléter. Les ouvrages en surbrillance renvoient, quant à eux, vers des liens permettant une lecture aisée des références. Une ombre au tableau toutefois, étant entendu que nous œuvrons, nuit et jour, à la résolution de ce problème, nous ne sommes parvenu à pointer la contribution suivante :

Metcalfe J.S., 1988, « Evolution and Economic Change », in A. Silberston, Technology and Economic Progress, (ed.) Macmillan, London. Reprinted in U. Witt (ed.) Evolutionary Economics, Edward Elgar, 1993

En espérant que vous avez fait bonne lecture, nous vous invitons à nous rendre visite régulièrement…

A bientôt !

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