Stima degli effetti a lungo termine della spesa federale per ricerca e sviluppo

dall'Ufficio del Bilancio del Congresso

— questo post scritto da Sheila Campbell e Chad Shirley

Il governo federale ha speso 116 miliardi di dollari in ricerca e sviluppo (R&S) nel 2017, un importo pari a circa lo 0.6 per cento del prodotto interno lordo. Quei soldi finanziano la ricerca scientifica di base, la ricerca che applica la comprensione scientifica per raggiungere obiettivi pratici specifici anche se tali obiettivi potrebbero non avere alcun fascino commerciale prevedibile e la ricerca e sviluppo che serve una missione governativa, come garantire la difesa nazionale o mantenere la salute pubblica. Oltre agli scopi previsti, il CBO prevede che la spesa federale per R&S aumenti la produzione macroeconomica attraverso il suo effetto sulla produttività del settore privato.

Il Congresso richiede all'Ufficio del Bilancio del Congresso, per quanto possibile, di valutare la effetti macroeconomici delle principali legislazioni che è stato approvato dai comitati di autorizzazione del Congresso e di incorporare tali effetti nelle stime dei costi a 10 anni dell'agenzia. In un recente rapporto, CBO ha analizzato il effetti macroeconomici e di bilancio dei cambiamenti negli investimenti federali. Questo post sul blog amplia tale discussione spiegando in dettaglio come il CBO valuta gli effetti specifici dei cambiamenti nei sussidi federali per la ricerca e lo sviluppo.

Questo post evidenzia anche le aree in cui ulteriori ricerche migliorerebbero la capacità dell'agenzia di valutare gli effetti macroeconomici della spesa in R&S. La ricerca economica non ha risolto diverse questioni chiave sugli effetti di tale spesa federale sulla produzione macroeconomica, conferendo incertezza all'analisi del CBO. Gli studi che esaminano la relazione tra spesa in R&S e crescita economica hanno prodotto risultati di ampia portata. La ricerca economica deve ancora risolvere questioni di complementarietà – come la spesa federale per R&S influisca sulla spesa privata per R&S – e tempi – quanto tempo impiegano i cambiamenti nella spesa per avere un effetto sulla crescita economica. (UN Bibliografia dettagliare gli studi e la relativa letteratura accademica che CBO ha consultato per la sua analisi è disponibile sul sito web del CBO.) Dati i limiti della ricerca attuale, studi rigorosi che rispondano a queste domande chiave ridurrebbero l'incertezza nelle capacità analitiche del CBO in quest'area e potrebbero cambiare l'agenzia conclusioni.

Le fasi e le componenti della spesa federale in R&S

La ricerca e lo sviluppo avvengono in tre fasi: ricerca di base, che cerca di scoprire principi scientifici; ricerca applicata, che mira ad acquisire conoscenze per uno specifico obiettivo pratico; e lo sviluppo di prodotti e tecnologie nuovi o migliorati. La spesa federale per la ricerca e lo sviluppo sostiene una varietà di lavori nei laboratori governativi, nelle università e nel settore privato, compresa la ricerca di base in fisica e chimica, la ricerca sanitaria e lo sviluppo di sistemi d'arma. Gli investimenti in R&S costruiscono lo stock di conoscenza che aiuta a espandere l'economia nel tempo e la ricerca accademica che finanzia è essenziale per la formazione delle future generazioni di scienziati. La maggior parte della spesa non per la difesa del governo federale per la ricerca e lo sviluppo va alla ricerca di base e applicata; la maggior parte della sua spesa per la difesa è concentrata sullo sviluppo di armi.

Dei 116 miliardi di dollari di spesa federale per R&S nel 2017, poco più del 40%, 51 miliardi di dollari, è stato speso per scopi di difesa. (Questo importo è inferiore agli importi riportati per gli anni precedenti perché la National Science Foundation, che fornisce stime della spesa in ricerca e sviluppo per fase, ha recentemente modificato il suo trattamento della spesa per lo sviluppo per concentrarsi più strettamente sullo sviluppo sperimentale.) Dei restanti 64 miliardi di dollari:

• La spesa federale in R&S sanitaria ha rappresentato 34 miliardi di dollari. Il National Institutes of Health ha ricevuto la maggior parte di quei fondi, indirizzandoli alla ricerca su cancro, malattie infettive e altri problemi di salute.
• 20 miliardi di dollari sono andati a ricerca e sviluppo su scienza generale, spazio e tecnologia, principalmente alla National Aeronautics and Space Administration (per progetti come osservatori e missioni spaziali) e alla National Science Foundation (per la ricerca in aree come le scienze fisiche e l'ingegneria) .
• La parte restante della spesa in R&S è andata in settori quali i trasporti, l'agricoltura, le risorse naturali, l'ambiente e l'energia.

Fasi di modellazione ed esigenze di ricerca

Gli effetti economici della spesa in R&S in genere differiscono a seconda della fase di R&S eseguita e se la spesa è per scopi non difensivi o difensivi. Per stimare l'effetto di una proposta di modifica della spesa, il CBO tiene conto dei tipi di spesa in ricerca e sviluppo interessati o, se tali dettagli non sono chiari, l'agenzia utilizza le medie storiche per sviluppare le proprie stime.

Per determinare gli effetti a lungo termine dei cambiamenti nella spesa federale per R&S, CBO considera le seguenti domande:

• In che modo i cambiamenti nella spesa per R&S federale influirebbero sulla spesa per R&S del settore privato?
• Di quanto questi cambiamenti nella spesa federale in R&S influenzerebbero la crescita economica?
• Quanto tempo ci vorrebbe per realizzare questi cambiamenti nella crescita economica?

Nella discussione che segue, CBO discute il suo approccio per rispondere a queste domande e i tipi di ricerca a cui l'agenzia attinge per farlo. Vengono inoltre descritte alcune delle sfide che l'agenzia deve affrontare nell'affrontare tali questioni, con la speranza di stimolare ulteriori ricerche da parte di esperti del settore.

In che modo i cambiamenti nella spesa federale influirebbero sulla spesa del settore privato per la ricerca e lo sviluppo?

Nel valutare gli effetti macroeconomici dei cambiamenti nelle politiche fiscali, il CBO considera innanzitutto l'effetto che tali cambiamenti hanno sulla spesa dei governi statali e locali e del settore privato. Il settore privato è stato la principale fonte di fondi per la ricerca e lo sviluppo negli Stati Uniti dal 1980. L'industria ha speso 333 miliardi di dollari in ricerca e sviluppo, ovvero il 67 percento del totale nazionale, nel 2015 (l'anno più recente per il quale sono disponibili dati). Nello stesso anno il governo federale ha fornito il 24% dei finanziamenti per la ricerca e lo sviluppo e università, college, organizzazioni senza scopo di lucro e governi non federali hanno rappresentato il restante 8% dei fondi nazionali per la ricerca e sviluppo.

Gli studi in genere rilevano un certo grado di complementarità tra la spesa pubblica e privata in R&S, sebbene gli importi stimati varino. L'industria privata e il governo federale generalmente si concentrano su diverse fasi della ricerca e dello sviluppo. La maggior parte delle attività di ricerca e sviluppo finanziate dall'industria è per lo sviluppo del prodotto. Come notato in precedenza, la maggior parte della ricerca e sviluppo non-difesa finanziata dal governo federale è per la ricerca di base o applicata. Una delle ragioni dell'importante ruolo del governo federale nella ricerca non difensiva è che le imprese private investono in tale ricerca meno di quanto giustifichino i suoi benefici sociali, sia perché i benefici di tale ricerca sono difficili da cogliere per le imprese sia perché il suo possibile potenziale commerciale è difficile da prevedere. Il governo federale svolge solo un piccolo ruolo nella fase di sviluppo della R&S non difensiva perché le imprese private hanno forti incentivi a investire in progetti vicini alla commercializzazione. Il CBO si aspetta che l'effetto complementare sia maggiore per la spesa federale per la ricerca di base che potrebbe essere rilevante per future applicazioni commerciali, sebbene l'agenzia non si aspetti che l'effetto sia immediato, soprattutto nella misura in cui il cambiamento nella spesa privata in R&S si verificherebbe al fasi di ricerca applicata o sviluppo.

A giudizio del CBO, la spesa federale per R&S ha un piccolo ma evidente effetto positivo sulla quantità di denaro che il settore privato spende in R&S. Tuttavia, ulteriori ricerche potrebbero migliorare la comprensione del CBO di tale relazione. Gli studi che esaminano una o più dimensioni della questione della complementarità sarebbero i più istruttivi: come la R&S federale influenza la R&S privata nelle diverse fasi della ricerca o attraverso le fasi della ricerca; come questi effetti differiscono a seconda della fase della ricerca; e quanto tempo occorre affinché qualsiasi cambiamento nella spesa federale per R&S influisca sulla spesa privata per R&S.

Quanto influirebbero sulla crescita macroeconomica i cambiamenti nella spesa in R&S?

Il CBO si aspetta che la R&S (così come gli investimenti federali più in generale) aumenta la produzione economica aggregata principalmente aumentando gradualmente la produttività del settore privato a lungo termine. (La R&S finanziata dalla Confederazione ha anche altri effetti: aumenta la produzione a breve termine aumentando la domanda complessiva di beni e servizi nell'economia e, come parte degli scopi previsti, produce benefici pubblici che non sono pienamente catturati in misure di crescita economica, come il miglioramento dell'aspettativa di vita e della salute pubblica.) Nella valutazione del CBO, alcuni investimenti federali in R&S hanno effetti più forti sulla produttività rispetto ad altri. Il CBO stima che la R&S federale non difensiva produca circa tre quarti dell'effetto sulla produzione che gli investimenti privati ​​producono (da tutti i tipi di investimento, inclusa la R&S). Il CBO basa tale stima della produttività principalmente sulle stime dei ricercatori della produttività degli investimenti in capitale fisico pubblico perché ci sono poche stime dell'effetto diretto sulla produzione degli investimenti federali in R&S.

Il CBO tratta la spesa federale in R&S per la difesa in modo diverso. Sebbene tale ricerca a volte fornisca vantaggi civili, come con lo sviluppo di satelliti di posizionamento globale inizialmente sviluppati per scopi militari, la maggior parte della ricerca e sviluppo nel settore della difesa non fornisce benefici di ricaduta al settore privato. Di conseguenza, tale spesa non influenza l'analisi dei risultati macroeconomici da parte del CBO, ad eccezione della piccola parte degli investimenti nella difesa destinata alla ricerca di base e applicata, che CBO ritiene abbia effetti simili alla ricerca non della difesa.

Alcuni studi hanno suggerito che un aumento della spesa federale per R&S potrebbe diminuire la produttività della ricerca sia nel governo che nel settore privato, in particolare per la ricerca nel settore della difesa. Ciò accadrebbe se una maggiore spesa federale per la ricerca e lo sviluppo aumentasse la domanda di scienziati e portasse a salari più alti per gli scienziati sia nel settore pubblico che in quello privato. Un mercato del lavoro ristretto per gli scienziati renderebbe più probabile questo effetto salariale e potrebbe a sua volta avere un effetto negativo sulla crescita economica o alterare l'importo della spesa in R&S da parte del settore privato.

Sebbene esistano dati estesi sulla spesa federale per R&S non di difesa, gli economisti non sono giunti a un consenso sui ritorni economici (o sociali) di tale spesa. La conoscenza o il progresso della scienza che è prodotto specificamente dalla spesa federale è difficile da spiegare; i tempi coinvolti sono spesso lunghi; gli sforzi necessari per raggiungere l'innovazione possono aumentare nel tempo; e la performance passata potrebbe non offrire una buona previsione dei rendimenti futuri. Una sintesi convincente dei risultati della letteratura si è dimostrata elusiva. Nel tentativo di giungere a una conclusione, i ricercatori hanno perseguito diversi percorsi: stimare gli effetti aggregati degli investimenti federali in R&S, studiare singole industrie o gruppi di industrie e tenere traccia di pubblicazioni e brevetti.

• Studi aggregati. I ricercatori hanno esaminato i collegamenti tra ricerca e sviluppo finanziati a livello federale e risultati del settore privato in tutte le discipline e le industrie. Molti studi hanno scoperto che la R&S finanziata dal governo federale ha effetti economici positivi, ma le stime di tali effetti differiscono notevolmente. (L'effetto macroeconomico complessivo dipende anche dal fatto che la spesa federale sia finanziata riducendo altra spesa federale o prendendo in prestito fondi aggiuntivi, una considerazione che vale anche per forme di investimento federale, non solo R&S.) La letteratura sui ritorni economici in R&S frequentemente cita la scoperta di Edwin Mansfield del 1991 di un tasso di rendimento del 28% sulla ricerca accademica (che include benefici per la società che non vengono catturati nell'attività economica). CBO ha trovato tale stima è sia imprecisa e poco utile per prendere decisioni di bilancio, sia perché si tratta di una stima dei rendimenti medi piuttosto che del rendimento marginale della spesa aggiuntiva in R&S, sia perché si concentra sulla ricerca accademica, che può anche essere finanziata dall'industria o l'Università.
• Studi di settore. Gli effetti della spesa in ricerca e sviluppo su particolari industrie - agricoltura, prodotti farmaceutici e produzione - hanno ricevuto una notevole attenzione da parte dei ricercatori. Tuttavia, tali studi di settore si concentrano in genere su una porzione specifica del portafoglio di ricerca e sviluppo federale e i risultati non sono necessariamente generalizzabili tra i settori. Studi risalenti agli anni '1950 hanno stimato tassi di rendimento su vari segmenti della ricerca agricola di base tra il 20 e il 50%. Gli studi incentrati sull'impatto della ricerca biomedica finanziata dal governo federale hanno in genere scoperto che ha contribuito a nuovi farmaci e altri progressi nei trattamenti per le malattie e ha prodotto alti tassi di rendimento. Tuttavia, i critici rilevano diversi motivi per cui le loro stime possono essere inaffidabili: spesso si concentrano solo su programmi di R&S di successo; presumono che i rendimenti non si sarebbero potuti verificare senza la R&S pubblica; e ignorano altri investimenti oltre alla ricerca e sviluppo che potrebbero aver contribuito all'innovazione. L'analisi del settore manifatturiero ha suggerito che i rendimenti della spesa federale in R&S attraverso quel canale sono stati inferiori ai rendimenti della spesa privata per capitale fisico come strutture e attrezzature. Tuttavia, tale analisi soffre anche di inconvenienti, tra cui la mancanza di informazioni sullo stock di capitale privato di R&S – il valore degli strumenti e delle conoscenze già accumulate dal settore privato.
• Approccio bibliometrico. Un'ulteriore serie di ricerche adotta un approccio bibliometrico, tracciando una linea dalla spesa federale alla pubblicazione di documenti accademici. Tale approccio ha il vantaggio di stabilire un chiaro legame tra finanziamento e prodotto della ricerca, ma non misura il valore economico di una pubblicazione accademica. Studi correlati collegano pubblicazioni basate su ricerche finanziate a livello federale ai brevetti. La citazione di un documento in una registrazione di brevetto stabilisce un chiaro collegamento con la ricerca finanziata dal governo federale, ma non identifica il contributo di tali documenti citati rispetto ad altri input nell'invenzione. Inoltre, i brevetti non vengono utilizzati in modo uniforme in tutti i settori e quindi è probabile che i contributi di alcuni campi della scienza vengano notati in modo più completo di altri.

Dopo aver esaminato tutti e tre i filoni della letteratura, CBO ha identificato la necessità di una ricerca per esaminare le differenze nei risultati di vari studi aggregati e l'applicabilità limitata degli studi industriali e bibliometrici. Sarebbero utili studi che stabiliscano chiaramente la relazione tra tutta la spesa federale per la ricerca ei risultati macroeconomici aggregati, così come studi che dimostrano la rilevanza di tali risultati per i cambiamenti nella spesa futura. Il CBO trarrebbe vantaggio anche da ulteriori studi che stimano le relazioni tra la spesa federale in una particolare fase o un filone specifico di ricerca e gli esiti macroeconomici. Tale ricerca sarebbe molto utile per isolare gli effetti macroeconomici della spesa federale in R&S.

Quanto tempo ci vorrà per realizzare i cambiamenti nella crescita macroeconomica?

Il periodo di tempo durante il quale la spesa federale in R&S influenza la produzione aggregata nell'economia dipende dalla fase della ricerca finanziata. Studi di settore sui prodotti farmaceutici hanno scoperto che nuovi farmaci sono entrati nel mercato circa 20 anni dopo gli investimenti pubblici nella ricerca biomedica e circa 12 anni dopo la ricerca mirata e specifica per la malattia. In assenza di altre prove, il CBO stima che gli effetti macroeconomici della spesa in R&S di base inizino solo dopo 20 anni e che ci vorranno altri 20 anni per realizzare il pieno effetto. Per la R&S applicata, si ritiene che gli effetti inizino prima - a partire da 10 anni - ma che occorrano ancora altri 20 anni per realizzare il loro pieno impatto macroeconomico. Si prevede che le spese di sviluppo inizieranno ad avere un impatto circa un anno dopo la loro realizzazione e, come la ricerca di base e applicata, si prevede anche che seguano un percorso di 20 anni fino al loro pieno effetto.

A causa della limitatezza della letteratura di supporto, CBO ha identificato la necessità di ricerca per maggiori informazioni sulla quantità media di tempo che trascorrerà prima che i diversi tipi di spesa in R&S si traducano in prodotti commerciali praticabili che influiscano sulla produzione economica. Sarebbero particolarmente utili le stime per le diverse fasi della ricerca e dello sviluppo per scopi diversi dallo sviluppo farmaceutico. Tale ricerca potrebbe portare il CBO a modificare le sue aspettative su quanto tempo impiega tale spesa a influenzare la produzione economica aggregata.

L'autore

Sheila Campbell è Principal Analyst nella Microeconomic Studies Division di CBO e Chad Shirley è Vice Assistant Director per Microeconomic Studies di CBO.

Fonte

https://www.cbo.gov/publication/54089