III.1. Modelos evolucionários de inovação e dinâmica industrial endógena 1. O Modelo Nelson & Winter O modelo de Nelson & Winter (N&W) é o pioneiro nesta.

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1 III.1. Modelos evolucionários de inovação e dinâmica industrial endógena 1. O Modelo Nelson & Winter
O modelo de Nelson & Winter (N&W) é o pioneiro nesta linha e uma referência para os demais. É um modelo dinâmico setorial de simulação para testar as trajetórias geradas sob distintas hipóteses de parâmetros e alguns fatos estilizados (N & W, 1982, caps. 12 e 13). Entretanto, antes de apresentar o modelo, é importante considerar os principais elementos da teoria evolucionária desses autores, bem como possíveis limitações, de forma que o arcabouço do modelo seja explicitado mais claramente.

2 Além das características gerais de uma teoria evolucionária (noções de processo evolutivo, trajetórias não-deterministas, geração endógena de variedade e sua seleção), a abordagem de N&W identifica as correspondências entre elementos biológicos e econômicos: fenótipos → firmas; genes → rotinas (formas organizacionais); populações → indústrias (mercados); mutações → inovações; adaptabilidade (fitness) → lucratividade.

3 As principais dificuldades nessa analogia seriam:
(i) a correspondência duvidosa entre genes e rotinas; (ii) a analogia fraca com mecanismos de replicação; (iii) a caracterização imprecisa do atributo de adaptabilidade (fitness) do mecanismo de seleção; e (iv) o fato crucial de que as mutações não são aleatórias, mas objeto de busca motivada e direcionada, o que altera o próprio processo de seleção. Vejamos cada uma destas com mais detalhe.

4 (i) A correspondência duvidosa entre genes e rotinas é de certo modo reconhecida pelos próprios autores. Talvez para contornar objeções, seu conceito de rotinas é o mais amplo possível, abarcando desde procedimentos técnicos bem especificados de produção até critérios ou parâmetros de reposição de estoques, de investimentos, de P&D e de publicidade. Para cumprir função análoga à dos genes, como reconhecem os autores, é necessária sua persistência no tempo (elo de ligação entre resultados passados e oportunidades presentes), sem o que nenhum processo evolucionário seria viável.

5 (ii) A analogia fraca com os mecanismos biológicos de replicação poderia não ser um problema, dado que a rigor “um mecanismo específico de replicação não é requerido para que o processo de seleção opere”, mas tão somente a “variação de comportamento” (Vromen, 1995). Porém, é indispensável que tal comportamento permaneça estável, isto é, as rotinas têm que ser duradouras. Inconsistências nas rotinas prejudicam o processo de seleção, recaindo no problema anterior.

6 (iii) A dificuldade de caracterização da adaptabilidade (fitness) também ocorre na seleção econômica. Vale registrar o tradicional risco de raciocínio circular, também presente na analogia econômica (um atributo seria “mais adaptado” ao mercado por ter sido selecionado por ele), do qual a “lucratividade” em que aparentemente apostam N&W pode ser um exemplo, dado que a busca de maiores lucros é o óbvio objetivo comum às empresas. Talvez competitividade tenha chance de ser um atributo menos circular, se os seus fatores determinantes forem especificados em cada caso.

7 (iv) O fato de as “mutações” econômicas (inovações) não serem aleatórias talvez seja a diferença de maior alcance em relação à evolução biológica. A intencionalidade da busca por inovações é crucial, e tem duas dimensões: a inovação propriamente e o esforço adaptativo (aprendizado). Daí a conclusão de Vromen de que existem a rigor dois mecanismos evolucionários de seleção em economia: a adoção de uma inovação, ou a seleção propriamente dita, e a adaptação (principalmente por aprendizado) ao ambiente por ela modificado.

8 Tratemos a seguir do modelo N&W (1982, caps. 12 e 13)
Tratemos a seguir do modelo N&W (1982, caps. 12 e 13). Este assume as seguintes hipóteses básicas, em geral simplificadoras: O objeto da análise é uma indústria, com n firmas inicialmente iguais, produzindo um produto homogêneo, e na qual ocorre progresso técnico na forma de inovação de processo. O objetivo é descrever sua trajetória por simulação. As técnicas apresentam coeficientes fixos (retornos constantes), sendo utilizada em cada firma a cada momento a técnica de maior produtividade.

9 As firmas operam a plena capacidade, utilizando ativos correspondentes à tecnologia de máxima produtividade. O preço (uniforme) é determinado no mercado, dada exogenamente a demanda do mercado e a oferta de cada firma (os autores admitem a semelhança com o modelo de Cournot!). Assim, dada a tecnologia, a produção e os custos de cada empresa, resulta sua margem e taxa de lucro . As firmas podem ter diferentes estratégias de P&D, consubstanciadas em diferentes gastos em P&D inovativo e imitativo como proporção do capital.

10 No modelo, as inovações são tratadas como processos estocásticos, em duas fases: na 1a, a probabilidade de sucesso inovativo (imitativo) é proporcional ao gasto em P&D - se imitativo, a partir da tecnologia de fronteira (“best practice”) da indústria; se inovativo, a partir de uma distribuição de níveis tecnológicos (expressos em produtividade) em torno de um crescimento estocástico da fronteira.

11 Na 2a fase, obtém-se com certeza uma cópia da tecnologia best practice, se for imitação; ou uma seleção aleatória sobre a distribuição de alternativas tecnológicas disponíveis no deslocamento da fronteira, se for inovação. Como não há “retrocesso técnico”, apesar de esse deslocamento ser aleatório, não pode haver diminuição da produtividade.

12 Gera-se então uma dinâmica em cada firma, e no conjunto da indústria, a partir de dois mecanismos: (i) o investimento, que cria nova capacidade a partir da lucratividade alcançada, aumentando a produção e reduzindo o preço de mercado; e (ii) os gastos em P&D, que afetam a probabilidade de sucesso inovativo ou imitativo e, com isso, o nível de produtividade desta capacidade instalada, que entrará em operação no período seguinte.

13 O resultado final do modelo é uma trajetória dinâmica da indústria em questão, cuja “estrutura” passa a ser endógena, expressa em variáveis tais como market shares e rentabilidade de cada empresa a cada momento, e que podem variar sob distintas hipóteses de simulação. O desempenho das empresas individuais, em termos de variáveis como produtividade e rentabilidade e a respectiva média da indústria, assim como variáveis definidas diretamente ao nível da indústria, como o preço, são também determinadas endogenamente pelas simulações.

14 2. Outros modelos: aperfeiçoamentos
O modelo de simulação de Dosi, Silverberg e Orsenigo (1988) é complementar ao de Nelson & Winter: embora em continuação à linha neo-schumpeteriana/evolucionária, contém elementos adicionais importantes. Um aspecto central, que chama a atenção diretamente mas talvez não seja o principal, é que o modelo tenta simular uma bifurcação de uma trajetória tecnológica (mudança significativa de direção) em lugar da evolução “normal” desta, por inovações incrementais.

15 Outros aspectos, talvez ainda mais importantes, são:
O modelo introduz aprendizado, ausente do modelo N&W, segundo uma curva crescente (a taxas decrescentes) com a produção acumulada utilizando a nova tecnologia. A adoção de uma nova tecnologia depende de um cálculo de rentabilidade esperada com um forte componente de expectativa quanto à rapidez desse aprendizado e do ganho de eficiência resultante.

16 Os preços, diferenciados, são determinados por estratégia das empresas, por influência de dois fatores: (i) o mark up desejado sobre custos variáveis unitários, expressando seu poder de mercado e liderança de preços; e (ii) o preço médio do mercado, expressando falta de liderança ou propensão ao conluio. Os market shares são definidos por uma equação diferencial extraída da biologia – “replicator equation”, de R. Fisher – pela qual sua variação proporcional é função crescente da competitividade da firma em relação à média da indústria.

17 O modelo Possas, Koblitz et alii (2001) segue nessa mesma linha, mas procurando uma integração com o de N&W, do qual é mantida a introdução estocástica de inovações incrementais. Outros aspectos diferenciadores do modelo são: Separação entre preços e decisões de produção; estas são baseadas em projeção de vendas anteriores (expectativas extrapolativas). Procedimento análogo para decisões de investimento em nova capacidade, baseadas em projeção de vendas anteriores.

18 Os investimentos em nova tecnologia (modernização da planta) dependem de um cálculo de rentabilidade esperada comparativa com as “safras” de equipamentos a serem repostos. Ambos os tipos de investimento estão sujeitos a uma restrição financeira, que depende do grau de endividamento da empresa. Outros aspectos deste modelo acompanham em algum grau o modelo de Silverberg et alii, com aperfeiçoamentos; destacando-se os seguintes:

19 Preços obedecem à equação de Kalecki na seguinte forma, com 0 < θ < 1:
. A equação replicator é utilizada na forma discreta, determinando os market shares: , onde E é a competividade:

20 A busca tecnológica, em 2 estágios, segue processos estocásticos como em N&W:
- Se imitação, obtém produtivdade da fronteira tecnológica; Se inovação, obtém produtividade de acordo com a distribuição log-normal: Log(pNi,t) ~ N(m,s2).

21 A produtividade de cada equipamento/tecnologia é dada por:
, onde h é um fator de aprendizado: . Havendo sucesso inovativo/imitativo, haverá investimento na nova tecnologia se houver recursos e se a produtividade alcançada passar pelo critério de rentabilidade (payback):

22 Algumas simulações deste modelo serão apresentadas a seguir.