R&D Investments of a Duopoly under a Permissive Patent System

Show full item record



Permalink

http://hdl.handle.net/10138/10060
Title: R&D Investments of a Duopoly under a Permissive Patent System
Author: Ahvenniemi, Rasmus
Other contributor: University of Helsinki, Faculty of Social Sciences, Department of Political Science
Helsingin yliopisto, Valtiotieteellinen tiedekunta, Yleisen valtio-opin laitos
Helsingfors universitet, Statsvetenskapliga fakulteten, Institutionen för allmän statslära
Date: 2005-05-02
Language: en
URI: http://hdl.handle.net/10138/10060
Thesis level: master's thesis
Abstract: This thesis considers an investment game, in which two firms invest in R&D in order to obtain an innovation. It is assumed that a permissive patent system is in use, which allows the fragmentation of immaterial property rights among several innovators in cases of simultaneous discovery. The objective is to shed light into the firms' investment behavior using a game-theoretical model. It is assumed that initially there is an inter-firm difference in product quality, observable by the utility-maximizing consumers. The game consists of two stages: In the first stage, each firm decides on the sum that it is going to invest in R&D. Investment may result in a product quality-improving discovery. In the second stage, the firms engage in either Bertrand or Cournot competition, which are examined as separate cases. By examining the Nash equilibrium of the firms' investments it is determined, under which parameter configurations each firm invests a positive sum in R&D. There are three parameters in the model: (i) the initial inter-firm difference in product quality, (ii) the quality-improvement resulting from an innovation and (iii) a parameter reflecting the relationship between the sum invested and the probability of making a discovery, thereby reflecting the cost of innovation. Because the mathematical expressions arrived at are complex, numerical computations done on a computer are applied in order to obtain useful results. Based on the numerical results, conclusions are drawn regarding the three parameters' influence on the firms' investment decisions. The following results are arrived at: (i) Both firms are more likely to invest in cases of inexpensive and/or highly significant discoveries. (ii) The firm producing the higher-quality product is more likely to invest. (iii) In the case of the firm producing the lower-quality product, a large initial inter-firm difference in product quality reduces the firm's willingness to invest under Cournot competition, but increases it under Bertrand competition. (iv) Both firms are more likely to invest under Cournot competition than under Bertrand competition. (v) Under Bertrand competition, the firm selling the lower-quality product is less likely to invest if obtaining an innovation might make the products similar in quality.Työssä tutkitaan kahden yrityksen välistä investointipeliä, jossa yritykset investoivat tutkimukseen ja kehittämistoimintaan tarkoituksenaan tehdä innovaatio. Tutkimuksessa oletetaan, että käytössä on niin sanottu salliva patenttijärjestelmä (permissive patent system), joka mahdollistaa keksintöjä koskevan immateriaalioikeuden jakamisen usean innovoijan kesken, mikäli keksinnöt on tehty usealla taholla samanaikaisesti. Työn tarkoituksena on selventää yritysten investointikäyttäytymistä peliteoreettisen mallin avulla. Tutkimuksessa oletetaan, että tarkasteltavien yritysten myymien tuotteiden välillä vallitsee alkutilanteessa laatuero, jonka hyötyä maksimoivat kuluttajat pystyvät havaitsemaan. Tutkimuksessa muodostettavassa mallissa peli jaetaan kahteen vaiheeseen: Ensimmäisessä vaiheessa kukin yritys tekee päätöksen summasta, jonka tämä aikoo investoida tutkimukseen ja kehittämistoimintaan. Investoinnin seurauksena yritys voi saada käyttöönsä tuotteen laatua parantavan keksinnön. Toisessa vaiheessa yritysten oletetaan käyvän joko Bertrand- tai Cournot-kilpailua. Näitä kahta kilpailun muotoa tarkastellaan erillisinä tapauksina. Tutkimuksessa selvitetään tarkastelemalla investointien Nash-tasapainoa, millaisissa asetelmissa yritykset investoivat positiivisia summia tutkimukseen ja kehittämistoimintaan. Asetelma määrittyy kolmen parametrin avulla, joita ovat (i) yritysten välinen laatuero alkutilanteessa, (ii) mahdollisesti tehtävän keksinnön tuotteen laatua lisäävän vaikutuksen suuruus ja (iii) parametri, joka kuvaa investoidun rahasumman vaikutusta keksinnön tekemisen todennäköisyyteen eli kuvaa siten keksinnön tekemisen kustannuksia. Matemaattiset lausekkeet, joihin tutkimuksessa päädytään, ovat monimutkaiset, minkä seurauksena käyttökelpoisten tulosten saamiseksi sovelletaan tietokoneella tehtävää numeerista laskentaa. Numeeristen tulosten perusteella tehdään päätelmiä siitä, kuinka tarkasteltavat kolme parametria vaikuttavat yritysten investointipäätöksiin. Tutkimuksessa päädytään seuraaviin tuloksiin: (i) Kummankin yrityksen kannustimet investoida ovat suuremmat, jos keksinnön tekemisen kustannukset ovat matalat tai jos keksintö on merkittävä. (ii) Halukkuus ryhtyä investoimaan on suurempi parempilaatuista tuotetta myyvän yrityksen tapauksessa. (iii) Suuri tuotteiden välinen laatuero vähentää heikompilaatuista tuotetta myyvän yrityksen investointihalukkuutta Cournot-kilpailun vallitessa mutta lisää sitä Bertrand-kilpailun vallitessa. (iv) Cournot-kilpailun vallitessa kummankin yrityksen halukkuus ryhtyä investoimaan on suurempi kuin Bertrand-kilpailun vallitessa. (v) Bertrand-kilpailun vallitessa heikompilaatuista tuotetta myyvä yritys on vähemmän halukas investoimaan, jos keksinnön tekeminen voi johtaa tilanteeseen, jossa yritykset myyvät laadultaan samankaltaisia tuotteita.
Description: Endast sammandrag. Inbundna avhandlingar kan sökas i Helka-databasen (http://www.helsinki.fi/helka). Elektroniska kopior av avhandlingar finns antingen öppet på nätet eller endast tillgängliga i bibliotekets avhandlingsterminaler.Only abstract. Paper copies of master’s theses are listed in the Helka database (http://www.helsinki.fi/helka). Electronic copies of master’s theses are either available as open access or only on thesis terminals in the Helsinki University Library.Vain tiivistelmä. Sidottujen gradujen saatavuuden voit tarkistaa Helka-tietokannasta (http://www.helsinki.fi/helka). Digitaaliset gradut voivat olla luettavissa avoimesti verkossa tai rajoitetusti kirjaston opinnäytekioskeilla.
Subject: patent
investment
research and development
immaterial property rights
patentit
investoinnit
tutkimus- ja kehittämistoiminta
immateriaalioikeus


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
abstract_en.pdf 48.68Kb PDF View/Open
abstract_fi.pdf 49.00Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record