La Ricerca Scientifica
in Italia
Tecnologia e Innovazione per
l’Ambiente e lo Sviluppo
Anno Accademico 2010/2011
2
Ricerca e sviluppo: definizione
• Complesso di attività creative intraprese in
modo sistematico allo scopo di accrescere
l’insieme delle conoscenze
• Conoscenze relative all’uomo, alla società, alla
cultura utilizzabili dall’uomo per nuove
applicazioni.
3
La ricerca scientifica
•Ricerca di base
•Ricerca applicata
•Sviluppo sperimentale
•Attività innovative industriali
4
La misurazione: il Manuale di Frascati
• Adottrato dall’OCSE nel 1963 per la misurazione
di attività tecnico scientifiche.
• Attraverso indagini statistiche sul personale
sulla spesa e su altri aspetti relativi
all’organizzazione e all’esecuzione delle ricerca.
• Dopo la rilevazione statistica il manuale prevede
il rispetto di criteri specifici:
Approccio diacronico o spaziale
Continuità o occasionalità della ricerca
Creatività
imprevedibilità
5
Il ruolo delle risorse umane nella
ricerca
DIMENSIONE SOCIALE
RICERCATORI
INVECCHIAMENTO
MOBILITA’
BRAIN
CIRCULATION
LA FUGA DEI
CERVELLI
BRAIN
EXCHANGE
BRAIN DRAIN
6
RICERCA
SVILUPPO
INNOVAZIONE
CRESCITA
ECONOMICA
MODELLO
LINEARE
MODELLO
A CATENA
7
Modello lineare
8
Modello lineare (2)
• Il modello lineare distorce la realtà in vari modi,
in particolare la mancanza di sentieri di
feedback durante il processo di sviluppo
dell’innovazione e tanto meno sono presenti
flussi informativi derivanti dalle settore delle
vendite o dagli utilizzatori finali
• Le innovazioni radicali e rivoluzionarie
prosperano meglio in un ambiente dove gli
inputs informativi sono multipli.
9
Modello lineare (3)
10
Modello lineare (4)
• innovazione come il soddisfacimento di un necessità derivante dal mercato.
• Un modello così articolato spiegherebbe in maniera abbastanza soddisfacente le
innovazioni incrementali derivanti da un feedback emesso ad esempio dalla
direzione vendite o marketing; premesso che il potenziale compratore o utilizzatore
sia in grado di esprimere in modo chiaro e percepibile dall’impresa i propri bisogni.
• Bisogni del quale, l’utilizzatore, essendo molto spesso questi indotti, non è neanche
a conoscenza. Non spiegherebbe però le innovazioni di rottura o rivoluzionarie,
quelle cioè che vanno a soddisfare una necessità che ancora non esiste nel mercato.
• Comunque, essendo un modello lineare, difetta nel rappresentare il processo
innovativo, tutt’altro che lineare, in cui riveste un ruolo essenziale l’apprendimento
derivante dalla continua produzione.
•Appurato che modelli lineari rappresentano male la realtà del processo innovativo,
come può essere rappresentato? La letteratura propone un altro modello chiamato
“Chain-Linked Model”
11
Modello a catena
12
Modello a catena (2)
Il modello a catena di Kline e Rosenberg ricalca nella parte centrale il
modello lineare con alcune differenze.
Parte dalla definizione di un mercato potenziale e continua con la fase di design
analitico dove, non solo si introducono innovazioni ma si ricombinano conoscenze
e
componenti
già
esistenti
per la
produzione
di
un
nuovo
prodotto/servizio/prcesso.
Esistono anche nuove forme di relazione: i feedback che agiscono lungo la catena
principale e la bidirezionalità che lega il processo di innovazione alla ricerca.
Questo significa che nuovi prodotti possono nascere dall’avanzamento scientifico
ma allo stesso tempo nuovi prodotti possono aiutare l’attività di ricerca (vedi ad
esempio i microscopi, i computer, ecc.). Infine, la conoscenza scientifica
interviene lungo tutta la catena principale e non solo durante la fase di esign
analitico.
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Sistema scientifico italiano
Università (32,8% delle spese per R&S)
•
76 Università
• 71.062 addetti al 28 febbraio 2007, di cui 38.860 ricercatori
(da 51.953 nel 2001 a 59.344 nel 2005)
• 1.759.039 Studenti
• spese per ricerca = 18.231 milioni di euro (2007)
Enti Pubblici di Ricerca e altre istituzioni
(14,5% delle spese per R&S)
• 6 grandi enti: CNR, ENEA, ASI, INFN, ISS, ISPESL
• 10 enti di minore dimensione vigilati dal MIUR
• 32 istituzioni di ricerca del Ministero della Salute
• 23 Istituti di sperimentazione agraria del Ministero delle Politiche Agrarie e
Forestali
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Programma Nazionale della Ricerca
Il PNR è documento programmatico del MIUR, contenente il quadro della
situazione del settore della ricerca scientifica e tecnologica italiane, nonché gli
indirizzi e le proposte del Governo.
Il PNR individua le seguenti azioni:
1. definire obiettivi generali e modalità di attuazione degli interventi alla cui
realizzazione concorrono le pubbliche amministrazioni, ivi comprese le università e
gli enti di ricerca;
2. analizzare le principali prospettive e campi di intervento dell'attività di ricerca
scientifica e tecnologica nel paese;
3. presentare il quadro complessivo degli interventi previsti;
4. fornire alle amministrazioni dello Stato, alle regioni, alle istituzioni, ai docenti, ai
ricercatori e agli altri operatori del settore, pubblici e privati, un quadro di
riferimento complessivo.
15
Novità PNR 2010-2012
Nell’ambito della collaborazione
pubblico-privato, il PNR sviluppa
azione rivolte:
▫ alla ricerca orientata
preferenzialmente alle tecnologie
abilitanti sviluppata attraverso
grandi progetti e da aggregazioni
pubblico-private;
▫ alla ricerca industriale nei settori
italiani competitivi nel mercato
internazionale;
▫ a nuove iniziative ad alto contenuto
tecnologico che sfociano nella
fondazione d’impresa.
Per quanto riguarda le
infrastrutture:
• stimola il consolidamento delle
piattaforme tecnologiche nazionali,
filiazione delle omonime europee;
• sostiene i distretti tecnologici, strutture
di secondo livello che coordinano,
localmente, istituzioni diverse aventi
strategie di sviluppo comuni;
• valuta lo stato dei distretti e disegna
procedure per riorganizzarli;
• favorisce la nascita di poli di eccellenza,
assimilati ai distretti ma
impegnati su ben definite frontiere
tecnologiche;
• propone interventi sulle infrastrutture:
la valutazione ex-ante, unicità,
rilievo internazionale, capacità di
attrarre il Capitale Umano, caratura
internazionale.
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Gli impegni percentuali in risorse
del PNR 2010-2012
Fonte: www.miur.it
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Le priorità:
• Ambiente, salute, scienze della vita, energia, agrofood, nanoscienze, ICT,
progettazione molecolare, Made in Italy, aerospazio, trasporti, beni
culturali, scienze socioeconomiche e umanistiche, piattaforme, distretti ed
infrastrutture;
• Interazioni tra il sistema nazionale di ricerca e la competitività del sistema
produttivo;
• Azioni di sistema: integrazioni tra azioni europee, nazionali e regionali;
osmosi Nord-Sud; competenze ed eccellenze in R&S del paese; technology
foresight;
• I sette bisogni di rilevanza strategica del Paese considerati in una ottica di
sostenibilità: energie alternative, agricoltura e ambiente, made in Italy,
patrimonio artistico-culturale e ambientale, mobilità, homeland security,
salute e scienze della vita;
• La necessità nazionale di progetti di grande visibilità, volume, interesse,
sostenibilità ambientale ed economico-sociale
18
La Ricerca e Sviluppo in Italia
La spesa complessiva per la
ricerca in ITALIA nel 2007 è
stata di 18.231 milioni di euro
(28 miliardi di dollari) che
rappresentano circa 1,1% del
Pil.
Nello stesso anno le altre
nazioni hanno speso:
•
•
•
•
•
Germania, 72 miliardi di dollari
Regno Unito, 38 miliardi di dollari
Giappone, 148 miliardi di dollari
Stati Uniti, 373 miliardi di dollari
Cina, 102 miliardi di dollari
Research and Development expenditure
2007 (% of GDP)
Morocco
India
South Africa
Brazil
Italy
Spain
Ireland
China
Norway
Netherlands
United Kingdom
Canada
France
Singapore
Denmark
Germany
United States
Korea, Rep.
Japan
Finland
Sweden
Israel
0.6
0.8
1.0
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.8
1.8
2.0
2.1
2.3
2.5
2.5
2.6
3.2
3.4
3.4
3.8
4.5
0.0
Investimenti in R&S nel mondo
1.0
2.0
3.0
% of GDP
Fonte: dati World Bank
4.0
5.0
19
Spesa per R&S per settore istituzionale nel 2007 (valori in milioni di euro)
SETTORI ISTITUZIONALI
ISTITUZIONI PUBBLICHE
ISTITUZIONI PRIVATE NON PROFIT
IMPRESE
TOTALE ESCLUSE UNIVERSITÀ
UNIVERSITÀ
TOTALE
Spesa tot
2.644
637
9.455
12.736
5.495
18.231
Composizione%
14,5
3,5
51,9
69,9
30,1
100
Var% 2004- 2007
-0,03
1,73
0,30
0,24
0,10
0,20
Fonte: dati Istat
• La percentuale del finanziamento pubblico sul totale delle spese è
passata dal 17,9% del 2004 al 14,5% del 2007.
• Il Nord-ovest mantiene il ruolo chiave della spesa per R&S
nazionale (36,8 per cento), seguita dal Centro (23,5 per cento), dal
Nord-est (22,1 per cento) e dal Mezzogiorno (17,6 per cento).
20
• Le spese dell’Italia in Ricerca e Innovazione appaiono
significativamente al di sotto della media OCSE.
• Le imprese italiane finanziano per il 40% la R&S, contro la
media OCSE del 53%.
• Le attività di R&S si presentano fortemente concentrate nel
segmento delle grandi imprese: nel 2001 l'82,8% della spesa
complessiva per R&S intra-muros (ricerca svolta dalle imprese
al proprio interno, con proprio personale e con proprie
attrezzature) è stato sostenuto dalla grande industria;
• Il contributo delle piccole e medie imprese alla spesa per
ricerca è risultato basso.
21
Innovazione e R&S nel settore energetico
(dati 2008)
A livello mondiale
• gli investimenti in R&S in aumento:
 finanziamenti pubblici = 14 miliardi di dollari
 finanziamenti privati = 19 miliardi di dollari
• il nucleare ha assorbito il 40% delle risorse, l’efficienze
energetica e le rinnovabili l’1,7%,
• I brevetti richiesti nel settore sono il 12% del tot.
L’Italia
• si trova al 7° posto per investimenti in R&S nel settore,
• il 45% degli investimenti proviene dai privati, il 55% dallo
Stato.
22
Output della R&S (1):
il Segreto aziendale
• Definizione
Segreto che copre conoscenze tecniche (non brevettabili o non
brevettate) relative all'attuazione di un procedimento industriale.
• Esistono sul segreto forme di tutela legale tali per cui le
caratteristiche dell’innovazione sono protette dai tentativi sleali di
appropriazione da parte di soggetti terzi.
• A differenza del brevetto, con il segreto un'impresa innovatrice non
beneficia di alcuna tutela nei confronti di innovazioni indipendenti, e
non può opporsi nemmeno al reverse engineering.
• Il vantaggio rispetto al brevetto è che, se nel processo innovativo non
ci sono altri enti che erano vicini alla scoperta, l’innovatore
monopolista potrebbe rimanere tale per molto tempo, più dei 20
anni della tutela brevettuale.
23
• Il segreto è utile ed efficace per quelle innovazioni con
un elevato grado di complessità, o per proteggere il
know-how di imprese di piccole o medie dimensioni,
che non ha i requisiti di originalità per essere brevettato
ma è molto importante quale componente del vantaggio
competitivo.
• Oppure il segreto diventa una valida alternativa se
brevettare l’insieme delle informazioni è troppo
costoso.
• Esistono eccezioni alla volatilità del segreto di prodotto.
Il caso più famoso è quello della Coca Cola, la cui ricetta
protetta da segreto è da oltre un secolo sconosciuta,
nonostante sia una bevanda, quindi chimicamente
analizzabile.
24
Output della R&S (2):
i Brevetti
• Definizione:
Il brevetto è il sistema di attribuzione di un diritto di proprietà su una
invenzione che consente il suo sfruttamento economico in modo
esclusivo per un determinato periodo di tempo (20 anni).
• Possono costituire oggetto di brevetto per invenzione le invenzioni
nuove che implicano un'attività inventiva e sono atte ad avere
un'applicazione industriale.
• Le qualità dell’invenzione sono:
▫ 1. novità: non è una conoscenza acquisita dal pubblico;
▫ 2. originalità: deriva da uno sforzo innovativo, e non potrebbe essere
diversamente poiché deve risultare che altrimenti non sarebbe originale;
▫ 3. industrialità: consiste in un oggetto riproducibile industrialmente;
▫ 4. liceità: non è contraria all'ordine pubblico o al buon costume.
25
Research Joint Venture (RJV)
Se l’attuazione dell’innovazione è difficile per una impresa da sola,
a causa di ostacoli tecnici o finanziari, vale la pena spingere più
imprese alla cooperazione.
VANTAGGI DELLA RJV:
• L’accordo di RJV genera economie di scala, economie di scopo e
divisione del rischio.
• In una RJV CI si accorda prima dividendo i costi della sua
creazione e si prevengono le ingiustizie dovute all’appropriabilità
irregolare.
• Definendo regole di sfruttamento della conoscenza si può giungere
ad una diffusione di questa ottimale.
• Ogni ente apporta i fattori relativamente più efficienti di cui
dispone.
• La sinergia che si crea può determinare un valore aggiuntivo che va
al di là della semplice somma dei valori dei beni apportati .
• Si evitano duplicazioni degli sforzi di ricerca.
26
Produzione brevettuale in Italia
Dal 2005 al 2007 l’Italia ha
conosciuto il più basso
numero di brevetti (13) per
milione di abitanti rispetto
agli altri Paesi.
Italy
OECD
max G7
min G7
400
350
300
250
200
150
100
50
Fonte: OCSE, Technology and Industry Scoreboard 2009
Broadband subscribers
Nanotechnology patents
Biotechnology patents
Health-related patents
Environment-related
patents
0
Patents per capita
Le tipologie di brevetti
registrati dimostrano un
discreto livello di
specializzazione nel settore
sanitario e in quello delle
tecnologie ambientali,
mentre diminuiscono le
innovazioni nel campo delle
nanotecnologie.
27
• Il tasso di international co-patenting – brevetti realizzati da due o più
inventori provenienti da paesi diversi - dimostra che il coinvolgimenti
dell’Italia nelle attività di ricerca internazionale è basso.
• I brevetti internazionali e quelli multinazionali rappresentano il 14% e il
7% del totale, mentre la media europea è di circa il 20% per entrambi.
Italy
OECD
max G7
min G7
300
250
200
150
100
50
Fonte: OCSE, Technology and Industry Scoreboard 2009
Foreigh doctoral
students
Technology balance
of payments
R&D funds from
abroad
Cross-border
patents
Internationally coinvented patents
0
28
Competizione dell’Italia nel
settore dell’High-Tech
Italy
OECD
max G7
Nel 2007, la bilancia
commerciale per i beni
high-tech ha mostrato un
saldo negativo.
min G7
250
A confronto con gli altri
paesi OCSE, le aziende
italiane fanno scarso
ricorso all’e-commerce, sia
per le vendite che per gli
acquisti.
200
150
100
50
Fonte: OCSE, Technology and Industry Scoreboard 2009
Labour productivity growth
FDI inflows
FDI outflows
Cross-border trademarks
Internet purchasing
Internet selling
ICT goods trade balance
Medium-high technology
goods trade balance
High technology goods trade
balance
0
Nel 2008, gli IDE in
entrata e in uscita sono
rimasti ai modesti livelli
degli anni precedenti
29
Performance delle Università italiane
Le perfomances dell’Italia nel settore dell’educazione sono in linea con quelle
dell’OCSE. Il tasso di uomini laureati è leggermente sopra la media mentre il
numero di studenti che conseguono un dottorato è leggermente al di sotto.
Di questi, ben il 45% appartengono alle aree scientifiche ed ingegneristiche.
Il dato può derivare dal differenziale salariale ottenibile in Italia con un elevato
livello di istruzione.
Italy
300
OECD
max G7
min G7
250
200
150
100
50
Fonte: OCSE, Technology and Industry Scoreboard 2009
Wage
premium from
education
New S&E
doctoral
degrees
New S&E
degrees
Doctoral
graduation
rate
Graduation
rate - men
Graduation
rate - women
S&T
occupations
0
30
Innovation Union Scoreboard
L’Innovation Union Scoreboard è uno strumento dell’Unione Europea il cui
obiettivo è quello di monitorare il livello di innovazione tecnologica degli Stati
Membri, fornendo un’analisi comparata delle loro performance ed evidenziando
punti di forza o di debolezza.
Per i confronti, l’IUS si avvale di una lista di indicatori. Si distinguono 3 categorie di
indicatori e 8 diverse dimensioni dell’innovazione che forniscono un totale di 25
indicatori.
Il grafico mostra
l’indice “Innovation
Performace”
per i 27 Stati
Membri,
dividendoli in:
innovatori modesti,
moderati,
inseguitori e
leaders.
Fonte: www.proinno-europe.eu
31
Gli indicatori dell’IUS
CATEGORIE:
ENABLERS, FIRMS ACTIVITY, OUTPUT
ENABLERS,
Cattura i
principali
elementi di
innovazione
esterni
all’impresa
32
FIRM ACTIVITIES,
cattura l’impegno delle
aziende in ambito
innovativo
OUTPUT,
cattura gli effetti
delle innovazioni
delle aziende.
33
L’ITALIA SECONDO L’IUS
• Il nostro paese si trova tra gli innovatori moderati.
• Il nostro maggior punto di forza è rappresentato da
“assett intellettuali”, “innovatori” e “risultati”.
• Le maggiori debolezze, invece, dipendono da
“investimenti” e “collaborazione tra aziende
transfrontaliere”.
• In questi 12 mesi la crescita maggiore nel nostro paese la
si è registrata tra i “nuovi dottorati di laurea” mentre nel
campo della spesa in innovazione non collegata alla
ricerca e sviluppo, c’è stato il maggior calo.
34
Fonte: www.proinno-europe.eu
35
Confronti tra gli Stati Membri EU A 27
Fonte: www.proinno-europe.eu
36
Confronti EU e resto del mondo
Fonte: www.proinno-europe.eu
37
Confronti EU e USA
Fonte: www.proinno-europe.eu
38
Confronti EU e Giappone
Fonte: www.proinno-europe.eu