Anticommons and optimal patent policy in a model of sequential innovation

When innovation is sequential, the development of new products depends on the access to previous discoveries. As a consequence the patent system affects both the revenues and the cost of the innovator. We construct a model of sequential innovation in which an innovator uses n patented inputs in R&D to invent a new product. We ask three questions: (i) what is the net effect of patents on innovation as technologies become more complex (n increases)? (ii) are patent pools welfare enhancing? (iii) what is the optimal response of patent policy as technological complexity increases? We find that the answers to these questions depend on the degree of complementarity and substitutability between the inputs used in research

Anticommons and Optimal Patent Policy in a Model of Sequential Innovation

We present a model of sequential innovation in which an innovator uses several research inputs to invent a new good. These inputs, in turn, must be invented before they can be used by the final innovator. As a consequence, the degree of patent protection affects the revenues and cost of the innovator, but also determines the incentives to invent the research inputs in the first place. We study the effects of increases in the number of required inputs on innovation activity and optimal patent policy. We find that the probability of introducing the final innovation decreases (increases) as the number of inputs increases when inputs are complements (substitutes). We also find that the optimal strength of patents on research inputs is increasing in the degree of substitution between the inputs, but decreasing in the number of inputs for any degree of substitution.

Patent Policy, Patent Pools, And The Accumulation Of Claims In Sequential Innovation

We present a dynamic model where the accumulation of patents generates an increasing number of claims on sequential innovation. We compare innovation activity under three regimes -patents, no-patents, and patent pools- and find that none of them can reach the first best. We find that the first best can be reached through a decentralized tax-subsidy mechanism, by which innovators receive a subsidy when they innovate, and are taxed with subsequent innovations. This finding implies that optimal transfers work in the exact opposite way as traditional patents. Finally, we consider patents of finite duration and determine the optimal patent length.Sequential Innovation, Patent Policy, Patent Pools, Anticommons, Double Marginalization, Complementary Monopoly

Essays on the economics of innovation

Esta tesis está compuesta por tres estudios en el campo de la Economía de la Innovación. El tema central es el análisis de los incentivos para innovar y su relación con la estructura de mercado, los derechos de propiedad intelectual y la cooperación en investigación. Los dos primeros capítulos estudian la reciente preocupación de que fuertes derechos de propiedad intelectual puedan restringir el acceso a insumos utilizados en I+D. Este problema ha sido llamado la \Tragedia de los Anticomunes" (Tragedy of the Anticommons), y puede ser particularmente grave en el caso de innovaciones secuenciales complejas (innovaciones que están basadas en varias invenciones previas). El Capítulo 1 presenta un modelo de innovación secuencial en el que un innovador utiliza n insumos patentados en I+D para inventar un nuevo producto, y el valor de las innovaciones es información privada del innovador. La substituibilidad entre los insumos va de 0 (complementos perfectos) a 1 (substitutos perfectos). El modelo muestra que un aumento en la complejidad de la innovación (medida por el número de insumos utilizados en I+D) reduce la probabilidad de innovación si los insumos son complementarios, y la aumenta si los insumos son substitutos. La probabilidad de innovación siempre será subóptima, incluso en el caso de que los insumos sean substitutos, y convergerá a cero cuando la complejidad vaya a infinito para insumos altamente complementarios. Una posible solución para la Tragedia de los Anticomunes es la creación de consorcios de patentes (patent pools), los cuales son acuerdos entre los dueños de patentes para licenciar conjuntamente sus invenciones. El modelo muestra que los consorcios de patentes pueden aumentar la probabilidad de innovación sólo si están compuestos por patentes complementarias. Por último, el capítulo presenta un análisis de política de patentes, y muestra que la dureza de las patentes (medida a través de la duración o amplitud de las patentes) deberá disminuir con la complejidad de la innovación si los insumos utilizados en I+D son complementarios, y aumentar si los insumos son substitutos. El aporte principal del Capítulo 1 es el de complementar la literatura de innovación secuencial, y vincularla con la literatura de monopolio complementario y de consorcios de patentes, al analizar lo que ocurre cuando una innovación está basada en varias innovaciones anteriores, y no sólo una. Por otra parte, dado que el modelo ha sido cuidadosamente micro-fundado, permite explicar por primera vez la intuición económica detrás de resultados anteriormente expuestos. Sin embargo, el modelo en el Capítulo 1 es estático, cuando la naturaleza de la innovación secuencial es verdaderamente dinámica: los inventos anteriores fueron alguna vez nuevas ideas, y las nuevas ideas constituyen la base de futuras innovaciones. Con esto en mente, el Capítulo 2 presenta una extensión dinámica del primer capítulo. Hay una secuencia de innovaciones, donde cada innovación se basa en todas las invenciones previas, y el valor de las innovaciones es información privada del innovador. El desarrollo de un modelo dinámico es importante por varias razones. En primer lugar, permite eliminar cualquier sesgo derivado del tratamiento asimétrico de las ideas nuevas y las antiguas. En segundo lugar, la política de patentes afectará no sólo a la innovación actual, sino también a las futuras innovaciones. En tercer lugar, el modelo permite analizar el problema de como asignar recursos para proteger a las innovaciones con bajo valor comercial (investigación básica). El artículo analiza la innovación en tres casos: patentes, no-patentes y consorcios de patentes. Con patentes, cada innovador tiene que pagar licencias a los innovadores anteriores. En equilibrio, la probabilidad de innovación disminuye a medida que avanza la secuencia de innovaciones, y converge a cero en el límite. Sin patentes, la probabilidad de innovación es constante y mayor que en el caso de las patentes, a menos de que el grado de apropiación de la innovación sea muy bajo. Un consorcio de patentes aumenta la probabilidad de innovación, en comparación con el caso de las patentes, y los incentivos dinámicos implican una mayor probabilidad de innovación que en el caso estático, lo que refuerza resultados anteriores en la literatura. El artículo también muestra que la innovación es subóptima en los tres casos analizados, y presenta una extensión para el caso de patentes de duración finita. El Capítulo 3 analiza el conflicto entre colaborar en investigación o mantener las innovaciones en secreto, en industrias donde coexisten empresas de tipo open source (software libre) y propietarias. De acuerdo al punto de vista tradicional en la Economía de la Innovación, el monopolio es necesario para la innovación. El conocimiento es un bien público, y por lo tanto el free-riding dará lugar a una generación subóptima de ideas. Por otra parte, la innovación requiere la inversión de un costo fijo y los innovadores no serán capaces de cubrir este costo en competencia, dado que los beneficios irán a cero. Estos problemas podrían verse disminuidos si se concede al innovador un monopolio temporal sobre el uso de la idea. Por un lado, las ideas se convertirán en bienes excluibles, lo que reducirá el free-riding. Por otra parte, los ingresos del monopolio permitirán al innovador afrontar el costo de la innovación. El fenómeno open source parece contradecir este punto de vista. En open source, los innovadores revelan sus innovaciones a sus competidores, por lo que renuncian voluntariamente a sus ventajas monopolísticas. Por otra parte, open source está sujeto a free-riding, lo que debería dar lugar a productos de baja calidad. Sin embargo, lo que observamos en la mayoría de los casos es que los productos open source tienen alta calidad y que compiten con éxito con los productos propietarios. De qué manera logran superarse los incentivos a hacer freeriding en open source? En el Capítulo 3, presento un modelo en el que empresas ex-ante simétricas deciden entre ser open source o propietarias, y su inversión en I+D. Todas las empresas venden paquetes compuestos por un buen primario (como el software) y un bien privado complementario. La única diferencia entre ambos tipos de empresas es que las open source comparten sus avances tecnológicos en el bien primario, mientras que las empresas propietarias mantienen sus innovaciones en secreto. Las motivaciones de los programadores individuales para participar en open source han sido extensamente analizadas en la literatura, pero sabemos menos de las motivaciones de las empresas con fines de lucro. Este es el primer artículo donde se incluye competencia directa entre empresas comerciales de tipo open source y propietario, y en el que la decisión de ser de un tipo u otro endógena. Asimismo, este artículo contribuye a la literatura de cooperación en I+D. El resultado más importante es la existencia de fuerzas tendientes a generar una estructura de mercado asimétrica, a pesar de que todas las empresas son ex-ante simétricas. Esta estructura de mercado está caracterizada por unas pocas empresas propietarias de gran tamaño y muchas open source de menor tamaño, lo que coincide con los hallazgos de encuestas recientes. El modelo y los resultados son importantes por varias razones. En primer lugar, hacer endógena la decisión de participación en open source es crucial para comprender las motivaciones de las empresas comerciales. En segundo lugar, el modelo muestra en qué condiciones el open source puede superar el free-riding y producir un bien de alta calidad, incluso sin una coordinación de los esfuerzos individuales. En tercer lugar, se muestra la existencia de fuerzas tendientes a generar una estructura de mercado asimétrica. Por último, el modelo permite una comparación de bienestar social de los distintos equilibrio

Industry Equilibrium with Open Source and Proprietary Firms

We present a model of industry equilibrium to study the coexistence of Open Source (OS) and Proprietary (P) firms. Two novel aspects of the model are: (1) participation in OS arises as the optimal decision of profit-maximizing firms, and (2) OS and P firms may (or may not) coexist in equilibrium. Firms decide their type and investment in R&D, and sell packages composed of a primary good (like software) and a complementary private good. The only difference between both kinds of firms is that OS share their technological advances on the primary good, while P keep their innovations private. The main contribution of the paper is to determine conditions under which OS and P coexist in equilibrium. Interestingly, this equilibrium is characterized by an asymmetric market structure, with a few large P firms and many small OS firms.Industry Equilibrium, Open Source, Innovation, Complementarity, Technology Sharing, Cooperation in R&D

Patent Policy, Patent Pools, And The Accumulation Of Claims In Sequential Innovation

JEL: L13, O31, O34.We present a dynamic model where the accumulation of patents generates an increasing number of claims on sequential innovation. We compare innovation activity under three regimes -patents, no-patents, and patent pools- and find that none of them can reach the first best. We find that the first best can be reached through a decentralized tax-subsidy mechanism, by which innovators receive a subsidy when they innovate, and are taxed with subsequent innovations. This finding implies that optimal transfers work in the exact opposite way as traditional patents. Finally, we consider patents of finite duration and determine the optimal patent length.Ministry of Education of Spain (Llanes, FPU grant AP2003-2204), the Ministry of Science and Technology of Spain (Trento, grant SEJ2006-00538), and the Comunidad Aut onoma de Madrid (Trento).Peer reviewe

Patent policy, patent pools, and the accumulation of claims in sequential innovation

We present a dynamic model where the accumulation of patents generates an increasing number of claims on sequential innovation. We compare innovation activity under three regimes -patents, no-patents, and patent pools- and find that none of them can reach the first best. We find that the first best can be reached through a decentralized tax-subsidy mechanism, by which innovators receive a subsidy when they innovate, and are taxed with subsequent innovations. This finding implies that optimal transfers work in the exact opposite way as traditional patents. Finally, we consider patents of finite duration and determine the optimal patent length

Where does water come from and go to in cities? Integrated database for 243 Argentine urban centers

Las ciudades dependen de distintos ecosistemas que les proveen servicios. Para el caso de la provisión de agua potable y la disposición de aguas servidas en las ciudades argentinas, el reconocimiento de esto aún es incompleto y fragmentado. Aquí presentamos la primera base de datos que mapea y clasifica las fuentes de suministro de agua y destinos de los efluentes de todas las ciudades argentinas con más 20000 habitantes (en 2010). A partir de reportes existentes, noticias periodísticas e información satelital se registraron en 243 ciudades los puntos de toma y vertido de aguas, junto a otra infraestructura asociada. Se encontró que 30.5, 17.5 y 12.6% de la población se abastece sólo de grandes ríos transfronterizos, agua subterránea y ríos y arroyosinternos, respectivamente, con 25.2% abastecido por fuentes mixtas. Las ciudades que están conectadas a las redes públicas de saneamiento recurren para su disposición sobre todo a ríos y arroyos internos (26.6%); sin embargo, de la población urbana que no está conectada a la red cloacal, una proporción elevada dispone sus vertidos en acuíferos libres. La mayoría de las ciudades argentinas no devuelven las aguas de saneamiento al mismo sistema que las provee, y predominan los trasvases desde fuentes subterráneas hacia ríos y arroyos internos. La base de datos evidencia la contrastante ?presión efluente? (relación población/caudal del sistemareceptor) entre ciudades vinculadas a grandes ríos (e.g., la cuenca del Paraná, con 273 habitantes.m-3.s-1) y a cuencas internas (e.g., la cuenca de Mar Chiquita, con 16141 habitantes.m-3.s-1). Esta base de datos, abierta para la consulta y actualización, visibiliza la conexión espacial e hidrológica entre las ciudades y la red hidrográfica, y contribuye a mejorar la seguridad hídrica y a priorizar los esfuerzos de protección de los ecosistemas acuáticos que la garantizan desde todos los niveles de gestión.Where does water come from and go to in cities? Integrated database for 243 Argentine urban centers. Cities depend on different ecosystems that provide them with services. In the case of water supply and effluent disposal in Argentine cities, its recognition is still incomplete and fragmented. Here is presented a first database that maps and classifies the water supply sources and effluent destinations of all Argentine cities >20000 inhabitants (in 2010). Utilizing existing reports, journalistic news and satellite information, water intake and discharge points were recorded, along with other associated infrastructure in 243 cities. It was found that 30.5, 17.5 and 12.6% of the population is exclusively supplied by large transboundary rivers, groundwater and internal rivers and streams, respectively, with 25.2% supplied by mixed sources. The cities that are connected to the public sanitation networks resort mainly to internal rivers and streams (26.6%) for their disposal; however, of the urban population that is not connected to the sewage network, a high proportion discharges into free aquifers. Most Argentine cities do not return sewage water to the same system that supplies it, predominantly transfers from underground sources to internal rivers and streams. The database evidences the contrasting ‘effluent pressure’ (population/flow rate of the receiving system) between cities linked to large rivers (e.g., Paraná basin, 273 inhabitants.m-3.s-1) and internal basins (e.g., Mar Chiquita, 16141 inhabitants.m-3.s-1). This database, open for consultation and updating, makes visible the spatial and hydrological connection between cities and the hydrographic network, helping to improve water security and prioritize efforts to protect aquatic ecosystems that guarantee it from all levels of management.Fil: Llanes, Ana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaFil: Poca, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaFil: Jiménez, Yohana Gisell. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Ecología Regional; ArgentinaFil: Castellanos Garcia, George. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaFil: Gomez, Barbara Marion. Ministerio del Interior, Obras Públicas y Vivienda. Secretaría de Obras Públicas. Subsecretaría de Recursos Hídricos. Instituto Nacional del Agua y del Ambiente (Ezeiza); ArgentinaFil: Marchese Garello, Mercedes Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto Nacional de Limnología. Universidad Nacional del Litoral. Instituto Nacional de Limnología; ArgentinaFil: Lana, Nerina Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Pascual, Miguel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras; ArgentinaFil: Albariño, Ricardo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Barral, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; ArgentinaFil: Pascual, Jesus Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras; ArgentinaFil: Clavijo Lara, Araceli Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Salta. Instituto de Investigaciones en Energía no Convencional. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física. Instituto de Investigaciones en Energía no Convencional; ArgentinaFil: Diaz, Boris Gastón. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; ArgentinaFil: Pessacg, Natalia Liz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto Patagónico para el Estudio de los Ecosistemas Continentales; ArgentinaFil: Jobbagy Gampel, Esteban Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentin

Patent policy, patent pools, and the accumulation of claims in sequential innovation

We present a dynamic model where the accumulation of patents generates an increasing number of claims on sequential innovation. We compare innovation activity under three regimes -patents, no-patents, and patent pools- and find that none of them can reach the first best. We find that the first best can be reached through a decentralized tax-subsidy mechanism, by which innovators receive a subsidy when they innovate, and are taxed with subsequent innovations. This finding implies that optimal transfers work in the exact opposite way as traditional patents. Finally, we consider patents of finite duration and determine the optimal patent length