Knowledge spillovers in agglomeration economies: A literature review

The study of agglomeration economies can be traced back to Marshall(1920). Then expanded in Arrow(1962), Romer(1986) and later formalized by Glaeser et al. (1992) as the Marshall-Arrow-Romer (MAR) model. Agglomeration economies refers to a cluster of firms that belong to the same industry and are located in the same geographical scope. This agglomeration with help from the linkages established between the firms within the cluster, leads to coordination between them which leads to better and more innovation, specialization due to the geographical concentration of the entire chain of production , asset-sharing and, more importantly, knowledge spillovers. The fact that firms from the same industry tend to geographical concentrate has been greatly studied in the literature(Delgado, Porter, and Stern, 2014; Ellison and Glaeser, 1997; Jaffe et al, 1993, Kerr and Kominers, 2015; Krugman, 1991). Furthermore, assuming that the knowledge spillovers are great in those industries that the creation of new knowledge is important, David B. Audretsch and Maryann P. Feldman(1996) showed that the geographical concentration of innovation in some industries is mostly explained by the presence of knowledge spillovers.

The peculiarity that arises in these types of economies are the commonly known as knowledge spillovers or "marshallian externalities". As pointed out in Romer(1990), the production of knowledge is different from the production of any type of good due to the fact that knowledge is a partially-excludable non-rival good. The implication of this particular characteristics leads to the fact that firms cannot internalize all the benefits which comes from the knowledge produced. In consequence, firms that originally did not produce that knowledge would benefit from it. It is expected that in industry-clusters this knowledge spillovers would be significant due to the geographically proximity of the firms within the cluster. The role of knowledge spillovers has been of paramount importance in the economic growth literature with Loury (1979), Dasgupta and Stiglitz (1980), Romer (1990), Grossman and Helpman, (1991a,b) as a few examples; (see Griliches, 1979, for a survey on the empirical literature of the role of these knowledge spillovers).

Although of its recognized great importance in the literature of economic growth, due to its intrinsic characteristics, the proper measure of the knowledge spillovers remains as an open question in the literature. In consequence, as pointed out by Syverson (2011) any attempt to measure the knowledge spillovers has to address two fundamental challenges. The first one is known as the "reflection problem"(Manski, 1993,): correlated behaviours in a specific group can be attributed to knowledge spillovers or to unobserved third factors. Due to this problem, in order to correctly measure the knowledge spillovers, the researcher must find an exogenous source that caused differences in the knowledge stock of a subset of firms and then, after this exogenous shock, track the connections between the two groups of firms. The second challenge is to successfully track the evolution of the firms' behaviors. Researchers do not usually have sufficiently rich data in order to correctly perform that task.

The benefits of industry-clusters have gained attention in the public-policy sphere due to the work of Porter(1990, 1998, 2000). Governments all across the world are increasingly supporting cluster development programs,CDPs, (Crespi, Fernández-Arias, and Stein, 2014) with public funding as a tool to increase productivity and output in the several agglomeration economies that their countries posses. The existence of this program, and, therefore, the justification for government intervention, as noted by Maffioli, Petrobelli and Stucchi (2016), lies on the presence of coordination failures and positive externalities. Coordination failures are a common problem in development economics that lead to a sub-optimal allocation of resources if government intervention is not implemented. As Rosenstein-Rodan (1943) points out, coordination failures emerge when the investment decision of one agent is interrelated to those of others and externalities emerge due to this interrelation.

Once these failures have been resolved, the theory says, the linkages between the firms will be stronger. Accordingly, these stronger linkages will build trust, and therefore, foster the knowledge spillovers that tend to arise in every market transaction. Furthermore, as noted by Maffioli, Petrobelli and Stucchi (2016), firms with linkages may participate in social networks leading to positive outcomes: reduced transaction costs, increased efficiency, stronger originating and sharing of tacit knowledge, and stronger and more effective cooperative action. Although the objective of the CDPs is to strengthen the linkages and relationships between the firms within a cluster, this is just a tool to reach its final goal: to stimulate productivity and, therefore, output.

Despite its increasing importance, to the best of my knowledge, relatively few studies have successfully studied the indirect effects of cluster development programs. In Figal Garone et al (2015) using firm-level data on Brazilian SMEs for the 2002–09 period, the authors combine fixed effects with reweighting methods to estimate both the direct and indirect effects of a cluster development program carried out in Brazil in three variables: level of employment, value of exports and the probability of exporting. To estimate the indirect effects the authors classify as indirect beneficiaries those firms that did not participate in the program and that where located within a municipality where there were direct beneficiaries in the same industry. The direct beneficiaries were simply just the firms that participated in the program. The authors found positive spillovers in both export outcomes and a negative effect on unemployment on the first year that might have produced, according to the authors, due to a labor mobility from the indirect beneficiaries to the direct ones.

Furthermore, while in Figal Garone et al (2015) the indirect beneficiaries are defined through geographical proximity, in Castillo et al (2015) the authors classify the indirect beneficiaries through labor mobility. The indirect beneficiaries are the firms that contracted workers from a direct beneficiary. This paper successfully deals with the reflection problem posed by Manski because the difference in the stock of knowledge are cause by an exogenous source. This source is an innovation program called FONTAR that was carried out in Argentina between 1998 and 2013. The paper measures the spillover as the improvement in the performance of receiving firms due to the fact they hired skilled workers from the treated firms. To estimate this effect a lagged dependent variable model is used that allows to compare firms with similar evolution before they hire skilled workers from the participant firms. The authors find that receiving firms increased employment, wages, the exporting probability, and value of exports. In addition the authors conclude that these effects are driven by improved productivity.

In Boneu et al. (2014) the authors estimate the spillover effects associated with a technological cluster located in the city of Córdoba, Argentina. While the direct beneficiaries are the small and medium size firms located in the city of Córdoba that integrate the technological cluster, the indirect beneficiaries are the same type of firms but that are located in the outskirts of the city. The authors use a panel of firms in the ICT sector for the period 2003-2011 that allowed them to control for the dynamics of firms’ sales and fixed-effect applying the System GMM estimator. The paper found that for every new participant into the program the sales of non-participant increase by approximately 0.7%.

In Effie Kesidou and Henny Romijn (2008) the authors estimate the impact of local knowledge spillovers for the software cluster in Montevideo, Uruguay, in the innovation carried out by the firms within the cluster.  The authors assume that the knowledge spillovers occur through three mechanisms: labor mobility, informal and formal interactions between the agents and, finally, firms' fusion. The data used by the authors to estimate the impact of the spillovers in the firms' performance was extract from a survey they carried out. The econometric analysis made by the authors conclude that the three mechanisms which they assumed at the beginning of the paper indeed have a strong impact in the performance of the firms's innovation activities. 

Although this study is not as methodological rigorous as the three previous one, it is interesting because its represents one of the first attempts to directly measure the knowledge spillovers or indirect effects that arises in the context of a cluster.

Fuentes

Arrow, K. 1962. “Economic welfare and the allocation of resources for invention,” in R. Nelson Ed. The Rate and Direction of Inventive Activity, 609-625. Princeton: Princeton University Press.

Audretsch, D and Feldman,M. R&D Spillovers and the Geography of Innovation and Production. Source: The American Economic Review, Vol. 86, No. 3 (Jun., 1996), pp. 630-640

Boneu, Franco and Giuliodori, David and Maffioli, Alessandro and Rodríguez, Alejandro and 

Stucchi, Rodolfo (2014): The spillover effects of the ICT cluster support in Córdoba.

Castillo, V., L. Figal Garone, A. Maffioli, S. Rojo, and R. Stucchi. 2015. “Knowledge Diffusion Through Workers Mobility.” Washington, DC: Inter-American Development Bank. Unpublished.

Crespi, G., E. Fernández-Arias, and E. Stein (eds.). 2014. Rethinking Productive Development: Sound Policies and Institutions for Economic Transformation. Development in the Americas (DIA) 2014. Washington, DC: Palgrave Macmillan and Inter-American Development Bank.

Dasgupta, Partha, and Stiglitz, Joseph E. "Uncertainty, Industrial Structure, and the Speed of R&D." 

BellJ. Econ. 11 (Spring 1980): 1-28.

Delgado, M., M. Porter, and S. Stern. 2014. “Clusters, Convergence, and Economic Performance.” Research Policy 43(10): 1785–99.

Effie Kesidou and Henny Romijn. Do Local Knowledge Spillovers Matter for Development? An Empirical Study of Uruguay’s Software Cluster. World Development Vol. 36, No. 10, pp. 2004–2028, 2008.

Ellison, G., and E. Glaeser. 1997. “Geographic Concentration in U.S. Manufacturing Industries: A Dartboard Approach.” The Journal of Political Economy 105(5): 889–927.

Figal Garone, L., Maffioli, A., de Negri, J.A. et al. Cluster development policy, SME’s performance, and spillovers: evidence from Brazil. Small Bus Econ (2015) 44: 925. doi:10.1007/s11187-014-9620-2.

Glaeser EL, Kallal HD, Scheinkman JA, ShleiferA (1992) Growth of cities. Journal of Political Economy 100: 1126–1152

Griliches, Zvi. "Issues in Assessing the Contribution of Research and Development to Productivity Growth." BellJ. Econ. 10 (Spring 1979): 92-116. 

Grossman, G. M., & Helpman, E. (1991a). Innovation and growth in the global economy. Cambridge MA: MIT Press. 

 ——— (1991b). Quality ladders in the theory of growth. Review of Economic Studies 58(1), 43–61.

Jaffe, A.; Trajtenberg, M and Henderson, R. "Geographic Local- ization of Knowledge Spillovers as Evi- denced by Patent Citations." Quarterly Journal of Economics, August 1993, 63(3), pp. 577-98.

Kerr, W. R., and S. D. Kominers. 2015. “Agglomerative Forces and Cluster Shapes.” The Review of Economics and Statistics, forthcoming.

Krugman, P. 1991. Geography and Trade. Cambridge, MA: MIT Press.

Loury, Glenn C. "Market Structure and Innovation." QJ.E. 93 (August 1979): 395-410.

Maffioli, Petrobelli and Stucchi (2016), "The Impact Evaluation of Cluster Development Programs: Methods and Practices". Inter-American Development Bank

Manski, C. F. (1993). Identification of endogenous social effects: the reflection problem. The Review of Economic Studies, 60(3), 531-542.

Marshall, A. 1920. Principles of economics. 8th Edition. London: Macmillan.

Porter, M., 1990. Competitive Advantage of Nations. New York, NY: Free Press

———.1998. Clusters and the new economics of competition. Harvard Business Review 76 (6), 77–91. 

———.2000. Location, competition, and economic development: local clusters in a global economy. Economic Development Quarterly 14 (1), 15–34.

Romer, P. 1986. “Increasing returns and long-run growth.” The Journal of Political Economy 94, pp.1002-1037.

———.Endogenous technological change. Journal of Political Economy, 98(5), S71–S102.

Rosenstein-Rodan, P. N. 1943. “Problems of Industrialization of Eastern and South-Eastern Europe.” The Economic Journal 53(210/211): 202–11.

Syverson, C. (2011). What determines productivity? Journal of Economic Literature, 49(2), 326-65.

----------------------------------------------

This literature review was written while I was doing an internship in CINVE(Centro de Investigaciones Económicas)  during the month of December, 2016.

Crecimiento en el largo plazo: Innovación en Uruguay

Por este trabajo gané el segundo premio de la Academia Nacional de Economía. Paso a elaborar un resumen del mismo:

En la primera sección del trabajo se ha buscado dar un breve repaso sobre los dos modelos más importantes de crecimiento económico: el modelo neoclásico de Solow-Swan y el modelo de Romer de progreso tecnológico endógeno. En el modelo de Solow-Swan a pesar de que la única variable que termina explicando el crecimiento económico a largo plazo es exógena al modelo, es decir, no puede ser explicada por este , este representó un paso significante en la literatura. El modelo de tecnología AK, el de externalidades del capital de Romer, el de aprendizaje por la práctica de Arrow, el de capital humano de Lucas son simplemente  ejemplos de los tantos modelos desarrollados en los sesenta, setenta y ochenta que intentaron insatisfactoriamente resolver el problema de lo exogeneidad de la tecnología. Si los trabajos de Swan y Solow representaron el primer gran paso de la literatura moderna de crecimiento económico, el modelo de progreso tecnológico endógeno de Romer en 1990 representó el segundo.

Este trabajo no pretendió entender cuantitativamente el modelo de Romer, como sí lo hizo con el modelo de Solow-Swan, sino que se intentó de explicar los fundamentos principales en los cuales se basó Romer para desarrollar su modelo. La no rivalidad, la excluibilidad parcial así como las no convexidades presentes intrínsecamente en las ideas generadas a través del proceso de innovación representan las ideas principales en la exposición de este trabajo sobre el modelo de Romer. La exposición teórica en la sección I se realizó con la intención de presentar una sólida justificación de la elección de la innovación como tema a desarrollar en la sección II. El problema central en todos los modelos de crecimiento económico es comprender teóricamente esa variable A, así es que en la sección II este trabajo se ocupa de comprender una parte de esa variable : la innovación en Uruguay.

La sección II comienza con un breve desarrollo sobre lo comprendido hasta el momento de la evolución de la productividad total de los factores. Se llega a la conclusión que la evidencia es totalmente contradictoria por lo cual no hay un consenso de cómo evolucionó la productividad en Uruguay desde mitades del siglo pasado. Se establece a la innovación como factor importante en la productividad de un país. Luego se pasa a una exposición de los indicadores principales de innovación. Se compara el estado de Uruguay en esta serie de indicadores con una muestra de países latinoamericanos y desarrollados. Se llega a la conclusión de que Uruguay presenta un pobre desempeño en indicadores tradicionales tales como solicitud y otorgamiento de patentes y también en gasto en I+D, pero se encuentra un buen desempeño del país en solicitud de marcas comerciales así como también en títulos de protección vegetal otorgados.

Posteriormente, en el capítulo 5 se realiza un análisis del estado de la innovación en el sector industrial y de servicios. Se encuentra principalmente que el sector industrial recibe una mayor financiación por parte del Estado en parte debido a un sesgo tecnológico que hay en los instrumentos de apoyo a las actividades de innovación. También se encuentra que cuanto más grande sea la empresa mayor es la probabilidad de recibir apoyo financiero por parte del Estado para la realización de actividades de innovación. Los obstáculos que se encuentran hacia la innovación no parecen diferir entre los dos sectores. Empresas de ambos establecieron que el reducido tamaño del mercado, el período de retorno de la inversión y los riesgos que implica la innovación son los principales obstáculos que enfrentan a la hora de innovar.

Luego en el capítulo 6 se analiza el rol que el Estado uruguayo juega en el sistema de innovación. Concretamente, se estudia la creación e historia de la Agencia Nacional de Investigación e Innovación así como también se especifica el importante rol que esta ha jugado desde su creación en 2006. En el último apartado de este capítulo se realiza un análisis de un estudio de impacto de los instrumentos que la ANII ofrece al sector productivo. Las principales conclusiones de este estudio de impacto son que el apoyo financiero público logra estimular la innovación pero no estimular la productividad, los autores entienden que esto es en parte por el corto período de análisis.

Por último, en el capítulo 7 se realiza una breve enunciación de problemas y posibles políticas a llevar a cabo para solucionar estos problemas.

En conclusión, Uruguay ha avanzado en materia de innovación. A pesar de que el país se encuentra todavía muy por debajo en indicadores tales como inversión en I+D como porcentaje del PIB, así como también en patentes solicitadas y otorgadas, la situación es mucho más favorable en indicadores menos tradicionales tales como solicitud de marcas registradas y obtención de títulos vegetales.  La reforma que vivió el país a partir de 2005 con la creación de la ANII significó un gran paso para el sistema de innovación uruguayo. Los instrumentos ofrecidos por la ANII para incentivar las actividades de innovación en el sector productivo cubren una amplia gama de actividades pero carecen de los recursos necesarios para lograr un fuerte impacto, también estos parecen tener un sesgo tecnológico que discrimina a las necesidades del sector de servicios.

También se encuentra que a pesar de que el Plan Estratégico Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación supuso un comienzo en el establecimiento de un proyecto a nivel país de innovación, este es más bien, una visión del proceso de innovación antes que un plan ya que, entre muchas cosas, carece de unos objetivos cuantitativos. La dependencia de la agencia del Poder Ejecutivo, su falta de evaluación sistemática y su dependencia de aspectos coyunturales parecen ser otros grandes problemas que la agencia tendrá que solucionar. Otro gran obstáculo que parece enfrentar el país es el pequeño tamaño de su mercado. Este es en sí un problema estructural de la economía uruguaya que probablemente la ANII no pueda hacer nada para solucionarlo, pero representa una barrera que las empresas uruguayas ,que quieran realizar actividades de innovación,deberán enfrentar y buscar adaptarse. A pesar de todos estos problemas y obstáculos, el país ha avanzado increíblemente en materia de innovación, pero aún queda mucho camino por recorrer.

El trabajo se puede encontrar en el siguiente link

La naturaleza de la firma (1937) - Ronald H. Coase

Coase realiza una crítica a lo que la profesión entendía por aquella época de sistema económico. Sir Arthur Salter definía al sistema económico de la siguiente manera: "El sistema económico normal funciona solo. Para sus operaciones corrientes está bajo ningún control central, no necesita un mapeo central. Sobre todo el rango de la actividad y necesidad humana, la oferta se ajusta a la demanda y la producción al consumo, a través de un proceso que es automático, elástico y sensible". El problema de Coase con esta teoría es que asume que la dirección de los recursos depende directamente en el sistema de precios. En la teoría, los factores de producción se mueven debido a cambios en los precios, el sistema de precios resuelve automáticamente la correcta asignación de recursos. El problema con la teoría es que muchas veces se encuentra alejada de la realidad. En una tienda un trabajador se mueve de Y a X, no por un cambio en los precios relativos, sino porque se lo ordenaron. Con este ejemplo Coase quiere ilustrar como la asignación de recursos no depende directamente del sistema de precios. En la economía real que vivimos, los factores de producción se trasladan simplemente porque alguien, desde una posición de planificador central dentro de la firma, ejecutó la orden para que así se hiciera.

En otras palabras. "Afuera de la firma los cambios en los precios dirigen la producción, esta es coordinada a través de distintas transacciones dentro del mercado. Por el contrario, dentro de la firma, estas transacciones de mercado son eliminadas y en el lugar de una complicada estructura de mercado con transacciones de intercambio aparece la coordinación empresarial, quien dirige la producción".

Coase se pregunta, y esta es la cuestión fundamental del artículo, si el sistema de precios es el que dirige la producción ¿por qué es necesaria la organización empresarial en la forma de una firma? Esta relación entre la asignación de recursos dentro de la firma y afuera de la misma será la cuestión fundamental del artículo, ya que tampoco se puede asumir que las decisiones que toma el planificador dentro de la firma no tienen en cuenta el sistema de precios que regula la economía en su conjunto. Básicamente el artículo busca cerrar el hueco que la literatura económica tenía en su momento sobre el supuesto que la producción es asignada a través del sistema de precios y el otro supuesto que afirma, que en determinadas circunstancias, la producción es asignada a través de planificación dentro de la firma.

¿Cuál es la razón para que exista una firma si el sistema de precios dirige la producción? Coase da una simple y profunda respuesta a esta pregunta: existe un costo en usar el sistema de precios. El costo más obvio de usar el sistema de precios es descubrir cuáles son los precios. Este costo podría parecer trivial en muchos casos tales como averiguar el precio de un zapato estándar, pero en otros casos no lo es para nada. Quizá el costo de utilizar el sistema de precios para contratar personas para que limpien la firma es grande ya que no tengo claro con qué frecuencia necesitaré de sus servicios, y por lo tanto no tengo claro cuál es el precio por el servicio de estos limpiadores, es por esto que la firma prefiere simplemente contratarlas y no utilizar el sistema de precios ya que es muy costoso hacerlo. Lo mismo se puede decir para una fábrica de autos, por qué muchas de estas fábricas tienen gran parte de la construcción del auto dentro de la misma fábrica, y por la misma razón que el caso de las limpiadoras, utilizar el sistema de precios es muy costoso, ya sea porque no puedo saber a ciencia cierta el precio de determinadas partes, o porque se quiere tener una estabilidad a largo plazo que no dependa de las fluctuaciones del mercado, o simplemente porque el tiempo y dinero que requiere utilizar el sistema de precios cada vez que quiero construir un auto es demasiado grande, en cualquier caso, la fábrica termina produciendo la mayor parte del auto dentro de la propia firma porque utilizar el sistema de precios es costoso. Es decir, a través de la organización empresarial dentro de la firma, que dirige los recursos sin utilizar el sistema de precios, se ahorran costos.

Estos costos de los cuales habla Coase son los llamados costos de transacción. Los economistas les encanta asumir que estos costos son cercanos a cero, cuando en realidad están lejos de serlos. Es más, debido a que estos son muchas veces los suficientemente altos, es que existen las firmas!

Esta particular importante idea tiene implicancias hasta para la determinación del tamaño de una empresa. Uno se puede preguntar, ¿por qué toda la producción no es simplemente administrada por una sola gran firma? Las respuestas a esta pregunta son varias, una está relacionada al hecho que es esperable que los rendimientos marginales del emprendedor en su capacidad de organizar transacciones dentro de la firma comienzan a ser decrecientes en algún punto. La firma dejará de crecer, en teoría, cuando el costo de organizar una transacción dentro de la firma- costos que en gran parte son los que surgen por el malgasto de recursos en la asignación realizada por el emprendedor- es igual al costo de una transacción en el mercado abierto, es decir, en el sistema de precios. No parece descabellado asumir que cuanto mayor es el tamaño de la firma, mayor es la probabilidad que a esta le sea difícil no cometer errores en las tareas de organización de recursos dentro de la firma. Así es que, a medida que una firma crece, es esperable que los costos asociados con una mala asignación de recursos, por parte de los empresarios, crezca también.

El artículo tiene solamente diecisiete páginas y se mantiene luego de casi ochenta años como uno de los artículos más citados en economía. Es en gran parte por este artículo y por otro, en donde elabora en mayor profundidad esta idea llevándolo a hablar sobre los costos sociales, que Coase ganó el Nobel de economía en 1991. El artículo forma parte de las cosas escritas más importantes sobre economía en el siglo XX y resulta sumamente relevante hasta hoy en día en áreas tales como organización industrial. Ronald H. Coase pertenece , junto con Hayek y Schumpeter entre otros, a ese grupo de economistas que realizaron un gran aporte a la economía a través de artículos escritos prácticamente sin la presencia de matemática.

Fuente: Ronald H. Coase. The Nature of the Firm. Economica, New Series, Vol. 4, No. 16. (Nov., 1937), pp. 386-405.