連邦政府の研究開発費の長期的影響の推定

議会予算局から

— SheilaCampbellとChadShirleyによって作成されたこの投稿

連邦政府は116年に研究開発（R＆D）に2017億ドルを費やしました。これは、国内総生産の約0.6パーセントに相当します。 その資金は、基本的な科学研究、特定の実用的な目的が予測可能な商業的魅力を持たない場合でもそれらの目的を達成するために科学的理解を適用する研究、および国防の確保や公衆衛生の維持などの政府の使命に役立つ研究開発に資金を提供します。 CBOは、その意図された目的に加えて、研究開発のための連邦政府の支出が民間部門の生産性への影響を通じてマクロ経済の生産性を高めると予測しています。

議会は、議会予算局に、実行可能な最大限の範囲で、 主要な法律のマクロ経済効果 これは、議会の承認委員会によって承認されており、これらの影響を政府機関の10年間のコスト見積もりに組み込むことを目的としています。 最近のレポートでは、CBOは 連邦投資の変化によるマクロ経済的および予算的影響。 このブログ投稿は、CBOがR＆Dに対する連邦補助金の変更の具体的な影響をどのように評価するかを詳細に説明することにより、その議論を拡張しています。

この投稿はまた、追加の研究が研究開発費のマクロ経済効果を評価する機関の能力を強化するであろう分野を強調しています。 経済学の研究は、マクロ経済のアウトプットに対するそのような連邦支出の影響に関するいくつかの重要な質問を解決しておらず、CBOの分析に不確実性を与えています。 研究開発費と経済成長の関係を調査した研究は、幅広い結果をもたらしました。 経済学の研究はまた、補完性の問題、つまり連邦の研究開発費が民間の研究開発費にどのように影響するか、そして支出の変化が経済成長に影響を与えるのにかかる時間のタイミングについても解決していません。 （NS 参考文献 CBOが分析のために参照した研究および関連する学術文献の詳細は、CBOのWebサイトで入手できます。）現在の研究の限界を考えると、これらの重要な質問に答える厳密な研究は、この分野におけるCBOの分析能力の不確実性を減らし、機関の分析能力を変える可能性があります。結論。

連邦政府の研究開発費の段階と構成要素

研究開発はXNUMXつの段階で行われます。基礎研究。科学的原理の発見を目指します。 特定の実用的な目的のための知識を習得することを目的とした応用研究。 新規または改善された製品および技術の開発。 連邦政府の研究開発費は、物理学と化学の基礎研究、健康研究、武器システムの開発など、政府の研究所、大学、民間部門でのさまざまな作業をサポートしています。 研究開発投資は、時間の経過とともに経済を拡大するのに役立つ知識の蓄積を構築し、それが資金を提供する学術研究は、次世代の科学者の訓練に不可欠です。 研究開発に対する連邦政府の非防衛支出のほとんどは、基礎研究と応用研究に費やされています。 その防衛費のほとんどは、武器の開発に集中しています。

116年の研究開発のための連邦支出の2017億ドルのうち、40％強の51億ドルが防衛目的に費やされました。 （この金額は、段階ごとのR＆D支出の見積もりを提供する国立科学財団が最近、実験開発により限定的に焦点を合わせるように開発支出の取り扱いを修正したため、前年度に報告された金額よりも低くなっています。）残りの64億ドルのうち：

• 健康の研究開発に対する連邦政府の支出は34億ドルを占めました。 国立衛生研究所はこれらの資金の大部分を受け取り、癌、感染症、およびその他の健康問題の研究にそれらを向けました。
• 20億ドルは、一般的な科学、宇宙、技術の研究開発に費やされました。主に、米国航空宇宙局（天文台や宇宙ミッションなどのプロジェクト）と米国国立科学財団（物理科学や工学などの分野の研究）に寄付されました。 。
• 残りの研究開発費は、運輸、農業、天然資源と環境、エネルギーなどの分野に費やされました。

モデリングの手順と研究の必要性

研究開発費の経済的効果は、通常、実施される研究開発の段階、および支出が非防衛目的であるか防衛目的であるかによって異なります。 提案された支出変更の影響を見積もるために、CBOは、どのような種類のR＆D支出が影響を受けるかを考慮に入れます。または、それらの詳細が不明な場合、代理店は過去の平均を使用して見積もりを作成します。

研究開発のための連邦支出の変化の長期的な影響を判断するために、CBOは次の質問を検討します。

• 連邦の研究開発費の変化は、民間部門の研究開発費にどのように影響しますか？
• 連邦の研究開発費のこれらの変化は、経済成長にどの程度影響しますか？
• これらの経済成長の変化を実現するのにどれくらいの時間がかかりますか？

以下の議論では、CBOは、それらの質問に答えるためのアプローチと、そのために機関が利用する調査の種類について説明します。 この分野の専門家によるさらなる研究を刺激することを期待して、これらの質問に対処する際に当局が直面するいくつかの課題についても説明します。

連邦支出の変化は、民間部門の研究開発支出にどのように影響しますか？

CBOは、財政政策の変更がマクロ経済に与える影響を評価する際に、まず、これらの変更が州政府、地方政府、および民間部門の支出に与える影響を検討します。 民間部門は1980年以来、米国の研究開発の主要な資金源となっています。業界は333年（データが入手可能な最新の年）に研究開発に67億ドル、つまり国全体の2015％を費やしました。 同年、連邦政府が研究開発資金の24％を提供し、大学、大学、非営利団体、および非連邦政府が国の研究開発資金の残りの8％を占めました。

研究では通常、公的研究開発費と私的研究開発費の間にある程度の補完性が見られますが、推定額は異なります。 民間企業と連邦政府は一般に、研究開発のさまざまな段階に焦点を合わせています。 業界が資金提供する研究開発のほとんどは、製品開発のためのものです。 前に述べたように、連邦政府が資金提供する非防衛研究開発の大部分は、基礎研究または応用研究のためのものです。 非防衛研究における連邦政府の大きな役割のXNUMXつの理由は、民間企業がそのような研究への投資が社会的利益よりも少ないことです。これは、そのような研究の利益を企業が把握するのが困難であり、その可能性のある商業的可能性を予測するのが難しいためです。 民間企業は商業化に近いプロジェクトに投資する強いインセンティブを持っているため、連邦政府は非防衛研究開発の開発段階で小さな役割しか果たしていません。 CBOは、将来の商用アプリケーションに関連する可能性のある基礎研究への連邦支出の補完効果が大きくなると予想していますが、特に民間のR＆D支出の変化が応用研究または開発段階。

CBOの判断では、R＆Dに対する連邦政府の支出は、民間部門がR＆Dに費やす金額に小さいながらも顕著なプラスの影響を及ぼします。 ただし、追加の調査により、CBOによるその関係の理解が向上する可能性があります。 相補性の問題のXNUMXつまたは複数の側面を調べる研究は、最も有益です。連邦のR＆Dが、研究のさまざまな段階または研究の段階全体で民間のR＆Dにどのように影響するか。 これらの効果は、研究の段階によってどのように異なるか。 連邦政府の研究開発費の変更が民間の研究開発費に影響を与えるまでにかかる時間。

研究開発費の変化はマクロ経済成長にどの程度影響しますか？

CBOは、R＆D（およびより一般的には連邦投資）を期待しています 総経済生産高を増加させる 主に長期的に民間部門の生産性を徐々に高めることによって。 （連邦政府の資金による研究開発には他の効果もあります。経済における財とサービスの全体的な需要を増やすことによって短期的に生産量を増やし、その意図された目的の一部として、期待寿命や公衆衛生の改善などの経済成長。）CBOの評価では、研究開発への連邦政府の投資の中には、他の投資よりも生産性に強い影響を与えるものがあります。 CBOは、連邦の非防衛R＆Dが、民間投資がもたらすアウトプットへの影響の約XNUMX分のXNUMXをもたらすと推定しています（R＆Dを含むすべてのタイプの投資から）。 CBOは、研究開発への連邦投資のアウトプットへの直接的な影響の推定がほとんどないため、生産性の推定は主に公的物理的資本への投資の生産性の研究者の推定に基づいています。

CBOは、防衛のための連邦研究開発費を異なる方法で扱います。 このような研究は、当初軍事目的で開発された全地球測位衛星の開発など、民間の利益をもたらすことがありますが、防衛研究開発の大部分は民間部門に波及効果をもたらしません。 結果として、そのような支出は、CBOが非防衛研究と同様の効果をもたらすと考えている基礎研究および応用研究に費やされる防衛投資のごく一部を除いて、CBOのマクロ経済成果の分析に影響を与えません。

いくつかの研究は、連邦の研究開発費の増加が、特に防衛研究に関して、政府と民間部門の両方で研究生産性を低下させる可能性があることを示唆しています。 これは、連邦政府の研究開発費が増えると科学者の需要が高まり、公的部門と民間部門の両方で科学者の給与が高くなる場合に発生します。 科学者の労働市場が逼迫していると、その賃金効果が起こりやすくなり、経済成長に悪影響を及ぼしたり、民間部門による研究開発への支出額が変化したりする可能性があります。

非防衛研究開発のための連邦支出に関する広範なデータが存在しますが、経済学者はその支出の経済的（または社会的）利益について合意に達していません。 特に連邦政府の支出によって生み出された科学の知識や進歩を説明することは困難です。 関係する時間枠はしばしば長いです。 イノベーションを達成するために必要な努力は、時間とともに増加する可能性があります。 また、過去のパフォーマンスでは、将来のリターンを適切に予測できない場合があります。 文献からの結果の説得力のある統合は、とらえどころのないことが証明されています。 結論に達するための彼らの試みにおいて、研究者はいくつかの異なる道を追求しました：連邦のR＆D投資の総体的な効果の推定、個々の産業または産業のグループの研究、そして出版物と特許の追跡。

• 集計研究。 研究者は、連邦政府が資金提供する研究開発と、分野や業界を超えた民間部門の成果との関連を調査しました。 多くの研究により、連邦政府が資金提供する研究開発にはプラスの経済効果があることがわかっていますが、それらの効果の見積もりは大きく異なります。 （全体的なマクロ経済効果は、連邦支出が他の連邦支出を削減することによって賄われるか、追加の資金を借りることによって賄われるかによっても異なります。これは、研究開発だけでなく、連邦投資の形態にも当てはまります。）研究開発への経済的利益に関する文献エドウィン・マンスフィールドの1991年の学術研究の収益率が28％であるという発見を引用しています（これには、経済活動にとらわれない社会への利益が含まれます）。 CBOが見つけた その見積もりは不正確であり、予算決定を行う上であまり有用ではありません。これは、研究開発への追加支出の限界収益ではなく平均収益の見積もりであり、学術研究に焦点を当てているためです。大学。
• 産業研究。 研究開発費が特定の産業（農業、製薬、製造業）に与える影響は、研究者から大きな注目を集めています。 ただし、これらの業界調査は通常、連邦政府のR＆Dポートフォリオの特定の部分に焦点を当てており、結果は必ずしも業界全体で一般化できるとは限りません。 1950年代にさかのぼる研究では、基本的な農業研究のさまざまなセグメントの収益率は20〜50パーセントであると推定されています。 連邦政府が資金提供する生物医学研究の影響に焦点を当てた研究では、通常、それが新薬やその他の病気の治療の進歩に貢献し、高い収益率を生み出していることがわかりました。 しかし、批評家は、彼らの見積もりが信頼できないかもしれないといういくつかの理由に注意します：彼らはしばしば成功したR＆Dプログラムだけに焦点を合わせます。 彼らは、公的な研究開発がなければ収益は発生し得なかったと想定しています。 そして彼らは、イノベーションに貢献したかもしれない研究開発以外の他の投資を無視します。 製造業の分析によると、そのチャネルを通じた連邦の研究開発費の収益は、施設や設備などの物理的資本の民間支出の収益よりも低いことが示唆されています。 ただし、その分析には、民間のR＆D資本ストックに関する情報（民間部門によってすでに蓄積されているツールと知識の価値）に関する情報が不足しているなどの欠点もあります。
• 計量書誌学的アプローチ。 追加の一連の研究は、連邦政府の支出から学術論文の出版までの線をたどる、計量書誌学的アプローチを採用しています。 このアプローチには、資金提供と研究成果の間に明確なリンクを確立するという利点がありますが、学術出版物の経済的価値を測定するものではありません。 関連する研究は、連邦政府が資金提供した研究に基づく出版物を特許に結び付けています。 特許記録の論文の引用は、連邦政府の資金による研究への明確なリンクを確立しますが、発明への他のインプットと比較したそれらの引用された論文の貢献を特定しません。 さらに、特許は業界全体で均一に使用されていないため、一部の科学分野の貢献は他の分野よりも完全に注目される可能性があります。

文献のXNUMXつのストランドすべてを検討した後、CBOは、さまざまな集計研究の結果の違いと、業界および計量書誌学研究の限られた適用性を調べるための研究の必要性を特定しました。 研究のためのすべての連邦支出と総マクロ経済成果との関係を明確に確立する研究は、将来の支出の変化に対するそれらの成果の関連性を実証する研究と同様に役立つでしょう。 CBOはまた、特定の段階または特定の研究の流れに対する連邦政府の支出とマクロ経済の結果との関係を推定するより多くの研究から利益を得るでしょう。 このような研究は、連邦政府の研究開発費のマクロ経済効果を分離するのに非常に役立ちます。

マクロ経済成長の変化を実現するのにどれくらい時間がかかりますか？

連邦政府の研究開発費が経済の総生産量に影響を与える時間の長さは、資金提供されている研究の段階によって異なります。 医薬品の業界調査によると、新薬は生物医学研究への公的投資から約20年後、対象となる疾患固有の研究から約12年後に市場に参入しました。 他の証拠がない場合、CBOは、基本的なR＆Dへの支出のマクロ経済効果は20年後にのみ始まり、完全な効果を実現するにはさらに20年かかると推定しています。 応用研究開発の場合、効果は10年後に始まり、より早く始まると考えられていますが、マクロ経済への完全な影響を実現するにはさらに20年かかります。 開発費は、それが行われてから約20年後に影響を及ぼし始めると予想され、基礎研究や応用研究と同様に、その完全な効果までXNUMX年の道をたどると予想されます。

裏付けとなる文献が狭いため、CBOは、さまざまなタイプのR＆D支出が経済的生産に影響を与える実行可能な商品に変換されるまでに経過する平均時間に関する詳細情報の研究ニーズを特定しました。 医薬品開発以外の目的での研究開発のさまざまな段階の見積もりは特に有用です。 そのような研究により、CBOは、そのような支出が総経済生産に影響を与えるのにかかる時間の予想を修正する可能性があります。

著者について

シーラキャンベルはCBOのミクロ経済学部門の主席アナリストであり、チャドシャーリーはCBOのミクロ経済学研究の副所長です。

ソース

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