Wie eine Studie zeigt, fließt Innovation auf komplexe Weise über Regionen und Sektoren hinweg

Die Schaffung von Wissen – die Generierung neuer Ideen und Patente – ist ein wichtiger Motor für Wirtschaftswachstum. Das Verständnis, wie sich Wissen über Branchen und Regionen hinweg bewegt, kann Forschungs- und Entwicklungsbemühungen (F&E) beeinflussen, Partnerschaften zwischen Universitäten und Industrie für Innovationen fördern und Standortentscheidungen von Privatunternehmen beeinflussen. Eine neue Studie der University of Illinois in Zusammenarbeit mit der Stockholm University und dem Korea Labour Institute bietet einen gründlichen Einblick in den Wissensfluss in fünf Industriesektoren in den Vereinigten Staaten.

„Unsere Arbeit liefert eine Art Kochrezept für die Patenterstellung mit einer Liste von Zutaten, die je nach Industriesektor variieren“, sagt Sandy Dall’erba, Professorin am Department of Agricultural and Consumer Economics (ACE) der University of Illinois und Direktorin des Center for Climate, Regional, Environmental and Trade Economics (CREATE) an der U of I. Dall’erba ist Co-Autor der Studie.

„Einige Sektoren hängen sehr stark von lokalen Inputfaktoren ab, wie z. B. der Präsenz einer Universität, im Gegensatz zu weiter entfernten Elementen, wie z. B. Ausgaben für Forschung und Entwicklung durch ein anderes privates Unternehmen. In einigen Fällen findet diese Art der Zusammenarbeit zwischen Unternehmen statt, die Tausende von Standorten haben meilenweit voneinander entfernt, da virtuelle Meetings zunehmend persönliche Meetings ersetzt haben“, sagt Dall’erba.

„Darüber hinaus misst unsere Forschung das Ausmaß, in dem Innovation in einem Sektor von F&E im selben oder in anderen Sektoren abhängt. Beispielsweise hängen neue Patente in der Arzneimittel- und Medizinindustrie von lokaler und entfernter F&E in der chemischen Industrie ab.“

Traditionell galt die geografische Nähe als wesentlich für den Wissensfluss. Cluster wie die Hightech-Industrie im Silicon Valley oder die Automobilindustrie in Detroit ermöglichen persönliche Interaktionen und informelles Networking. Ökonomen erkennen jetzt an, dass Innovationen über größere Entfernungen hinweg geteilt werden können, aber die meisten Studien haben eher aggregierte Ergebnisse als standort- und branchenspezifische Muster betrachtet.

„Wir wollten die Bedeutung der Geographie für die Muster der Wissensgenerierung in bestimmten Branchen sehen. Wir wollten auch untersuchen, wie Informationen über ähnliche oder unterschiedliche Branchen hinweg fließen. Schließlich betrachten wir die Auswirkungen privater und universitärer Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten“, sagt sie Erstautorin Orsa Kekezi, Wissenschaftlerin am Schwedischen Institut für Sozialforschung an der Universität Stockholm. Kekezi begann mit der Arbeit an dieser Forschung, als sie Gastwissenschaftlerin in Illinois war.

Die Forscher analysierten den Wissenstransfer in 853 US-Metropolen in fünf Fertigungsindustrien: Chemie, Arzneimittel und Medizin, Mechanik, Computer und Kommunikation sowie Elektrik und Elektronik.

Die Studie verwendet Patentanmeldungen als Proxy für die Schaffung von Wissen und verfolgt den Fluss von der Erstellung von Patenten bis zu ihrer Zitierung (basierend auf Daten des US Patent and Trade Office). Dies misst die Ausrichtung der Innovation und identifiziert die Rolle externer Faktoren beim Wissensoutput.

Die Kernelemente der Analyse sind intra- und intersektorale Wissensübertragungen sowie intra- und interregionale Wissensflüsse, definiert als lokal (innerhalb des Landkreises), kurze Distanz (benachbarte Landkreise im Umkreis von 50 Meilen) und der Rest der USA (über 50 km). Die Forscher untersuchten auch das Vorhandensein von universitärer und privater Forschung und Entwicklung sowie andere Faktoren, wie die Zahl der Hochschulabsolventen und die industrielle Vielfalt in einem Landkreis.

„Insgesamt ist das lokale Umfeld für alle Sektoren von großer Bedeutung. Die Branchenstruktur in der Region, die Größe der Unternehmen, ob es eine Universität gibt – all diese Elemente sind wichtig für Innovationen. Alle Sektoren profitieren vom lokalen Umfeld“, sagt Kekezi.

Die Besonderheiten variieren jedoch je nach Branche und liefern ein komplexes Bild der Wechselwirkungen. Es gibt keinen einheitlichen Ansatz für die Entwicklung von Patenten, und wenn Sie sich die durchschnittlichen Ergebnisse ansehen, werden Sie die komplizierten Details und Muster über Sektoren und Regionen hinweg übersehen.

„Während die universitäre Forschung für alle Sektoren wichtig ist, gibt es auch hier eine große Heterogenität“, sagt Koautor der Studie, Dongwoo Kang, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Korea Labour Institute, Südkorea. „Zum Beispiel ist es wichtiger für die chemische Industrie und die Arzneimittel- und Medizinindustrie; diese Sektoren profitieren wirklich von der Grundlagenforschung.

„Universitäten liefern die Kernforschung, die für das Funktionieren der chemischen Industrie erforderlich ist. Anders als vielleicht die mechanische oder elektrische Industrie verlässt sich die chemische Industrie mehr auf Fakultätswissenschaftler, die sich mit grundlegenden Prozessen befassen“, fügt er hinzu.

Überregionale Ausstrahlungen spielen in der chemischen Industrie weniger eine Rolle, daher ist der persönliche Kontakt wichtig. Andererseits sind für die Arzneimittel- und Medizinindustrie sowohl branchenübergreifende als auch regionale Spillover-Effekte über große Entfernungen von Bedeutung, sodass eine geografische Nähe nicht unbedingt erforderlich ist. Und für die Elektro- und Elektronikindustrie spielen branchenübergreifende Ansteckungseffekte auf kurze Distanz eine bedeutende Rolle.

Die Studienergebnisse können Unternehmen bei der Standortentscheidung helfen.

„Die Idee, dass ein Unternehmen die Nähe zu einer Universität schätzt oder wo bereits geforscht und entwickelt wird, gilt immer noch. Aber wir zeigen auch, dass das Innovationsnetzwerk nicht vollständig lokal ist“, sagt Dall’erba.

„Die wichtigste Erkenntnis aus dem Papier ist, dass wir uns nicht nur mit lokalen Übertragungseffekten befassen sollten, sondern auch mit Wissen, das von weiter entfernt und aus anderen Branchen stammt“, bemerkt Kekezi. „Neue Ideen entstehen nicht nur, wenn man sich anschaut, was auf dem eigenen Gebiet getan wurde, sondern auch, wenn man das Gesamtbild betrachtet und wie wir verschiedene Arten von Wissen kombinieren können, um etwas Neues zu schaffen.“

Als Beispiel dient die Entwicklung von COVID-19-Impfstoffen, fügt Kang hinzu.

„Die USA haben viel Geld in Forschung und Entwicklung investiert, um Innovationen bei der Entwicklung der ersten COVID-19-Impfstoffe anzuregen. Dies geschieht normalerweise über ein zentrales Cluster, das als Grundlage für Innovationen dient. Aber es gibt auch andere Netzwerke, die neue COVID-19-Impfstoffe herstellen. 19-Impfstoffe. Unsere Ergebnisse implizieren, dass nicht nur lokale Aktivitäten, sondern auch Forschung und Entwicklung an anderen Orten wichtig sind, um neue COVID-19-Impfstoffe herzustellen“, erklärt er.

Die Ergebnisse können auch dazu beitragen, die Gestaltung zukünftiger lokaler und nationaler Innovationspolitiken zu verbessern.

„Wir müssen uns von einem Ansatz entfernen, bei dem alles von ähnlichen Mechanismen angetrieben wird, und stattdessen viel besser verstehen, was für eine Branche wirklich funktioniert, kann ganz anders sein als das, was für eine andere Branche funktioniert. Es geht nicht nur um die Förderung von Branchenclustern; es ist komplizierter als Das. Wenn Regierungen versuchen, Innovationen zu fördern, müssen sie eine Strategie definieren, die für eine bestimmte Branche und einen bestimmten Standort funktioniert“, sagt Dall’erba.