JAIST Repository: 技術革新の動態メカニズムの計量モデル化へのアプローチ : 研究・開発・実用・普及・習熟のパスダイナミズムの実証分析

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Title

技術革新の動態メカニズムの計量モデル化へのアプロ

ーチ : 研究・開発・実用・普及・習熟のパスダイナミ

ズムの実証分析

Author(s)

渡辺, 千仭

Citation

年次学術大会講演要旨集, 12: 73-78

Issue Date

1997-09-26

Type

Conference Paper

Text version

publisher

URL

http://hdl.handle.net/10119/5602

Rights

本著作物は研究・技術計画学会の許可のもとに掲載す

るものです。This material is posted here with

permission of the Japan Society for Science

Policy and Research Management.

Ⅰ

B5

技術革新の動態メカニズムの

計量モデル化へのアプローチ

ー

は究

・開発・実用・

普及・習熟

ル玖ダ

7 々 、 ズム の実証分析

0

渡辺千切 (

東工大社会理工

)

1.

序

論

技術経済分析において、 技術革新は従来専ら 外生的に扱われてきた

[2]

。 しか

し、

多くの技術革新において、 技術・経済，社会の

3

領域間の内生的な

相互作用

が重要な役割を 果たしており、 それを通じて 有機的に盛衰することが 確認されて

い る

[5

円

本分析は、

以上の動態メカニズムの

解明及び内生モデル 化をねら

い

に、 過去

2 0

年間の太陽電池の 発展パスを対象に、 研究・開発，実用・ 普及・習熟・のパス

ダイナミズムを 実証的に分析し、 その計量モデル 化を試みる。

2.

技術革新のダイナミズム

図 ]

は、

一般的な技術革新のダイナミズムを

示したものであ る。 研究開発投資

すなわち技術革新に 対する投資は 他の投資に比して、 不確実性 (""c

。 血 №明及び 習

熟

⑪

arnmng)

効果 " が 大きいという 特性を有する

[5]

。 この特性故に 技術革新のダ

イナミズムは 計量モデル化の 難点とされてきており、 少なからず外生的に

扱われ

Investment

てきた。 しかし、

そ 干 ・ P@ nts@and@equipments@investment

のダイナミズムの 実

相は 、

経済・社会と

Devel%ment の

相互作用のもとに

Re 簿は h

_{活性化・成長・ 消滅}

をとげる総合白 り ・ 有 機

的なシステムその

ものであ る。 本分析

は 、

このようなシス

テム たる技術革新の

Newnn 市 ng ゴ Ⅰ㏄ ognlt 師 n

動態メカニズムの 計

P Ⅱ b Ⅱ Catl0nS _{Obso@e ㏄ e ㏄ e} Patents

量 モデル化を試みる。

L Ⅰ enses,@loyalties@and@etc,@ v Return Marketen Ⅰ 7

1)@learning@by@doing,@learning@by@using@@

F*

・

1@ Scheme@of@Dynamics@of@R&D@Acti

iti

s

3.

太陽電池の研究・

開発・実用・

普及・習熟のパスダイナミズム

太陽電池は 、

既に 1950

年代から人工衛星への 搭載がはかられる 等経済，社会と

の

接触の歴史は 長い。

しかし、 高価格等により、 既存の技術と 代替するには

至ら

ず

、 その歴史の大半は「経済・ 社会に対する

外生日 り

存在」にとどまっていた。

し

かし、

本来的に化学・ 電子・材料にわたるポテンシャルの 高い学際的な 技術であ

り

、

また極めて習熟効果の 大きい特性を 有する。 これに注目して、 1974 年から通

産省のナショプロサンシヤイン 計画において、 国主導のもとに 産業の活力の

誘発

をねらいとした 研究開発が進められてきた。

図 2

は、 この研究開発予算の 推移を

示すものであ

り、

式 1

に示すよ

う

に、 サンシャノン 計画は

1

年程度のタイムラバ

を

経て、 産業の研究開発を 強力に誘発してきたことが 顕著にうかがわれる。

l40

Industry's@R&D

8

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@ ， Solar@c0l@produc Ⅰ on@p Ⅰ ce 7 Ⅰ @ ㏄Ⅱ Ⅰ 4 l985 ⅠⅠ さ 9 1 ⅠⅠ 0 9l

円

9.2 Tre

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下

R&D Expen

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3@

Trends@in@PV@Development

R&D

下

Japml(1974

二

1994)

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且く Ⅰ

976

一二

994

Ⅰ

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Index

一 %00 million yen atculrentprlces

、 め ・㏄ Dw

log(PVR)@[email protected]@ +@ 1.03@log(SSPV-i) 0.938 1. ㎎

(1)

(16.47)

Wiere@SSPV:@PV@R&D@budget@by@the@Suns Ⅱ ne@Project ， PVR:@i dustry ， s@PV@R&D@expenditure

この研究開発は、

式 2

に従って、

図 3

に示すよ

う

に着実に技術知識ストック

" を

増大させてきた。

TPVt = PVRt-m + (l 一 P 「「 PVt 一 l m=2.8 years, p Ⅰ 20% p.a

(2)

この技術知識ストックは、 毎年の研究開発投資と 相まって、

図 4

に示すよ

う に

特許を生み出してきた。 この特許の出願と 研究開発投資及び 技術知識ストックと

㈹相関は式

2 ,

に示す通りであ り、

Griliches

等の研究

[3]

同様各年の最先端

の

研究開発への 取り組みのプロッキ

シイ

たる研究開発投資が 支配的ではあ るが、

これとあ わぜて過去の 研究開発の蓄積たる 技術知識ストックも 特許の出願に 貢献

していること、 また、

特許の出願は

逐年困難化してきていることもうかがわれそ

， 。 too ト のひ - れ Ⅰ り - g 色 トト の - つトつ - 目 ト下 - マト仁一 宙 0 つ 申卍 ︵ 宙由く ︶ 億り ︶ 市缶ノ Ⅰ 牡 0 レ 0 ヨⅠ コ之

Fig

・

4@

Trends@in@Number@of@PV@Patent@Application@in@Japanese@Industry

(1973-1995)

迫 V P T VR P 入 e A 一 一 T VPA P ( 2' )

edge

on

MDo&

㎞

R

wW

0

什 Ⅰ Ⅰ

l@ o 。

Ⅲ

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appli

be

l N pU ta

n I

e

Ⅲ PVPAT = 56.320 一 0.026 year+ 0.367 ]nlPV 血 + 0.087 l@lTPV 一 01319 D adjR2 Ⅰ 0.960 DW l.94

( 一 1.51)

(9.98)

(1.58) ( 一 3.5g) D:Du@uluy va 「 Hab@e 1976,91 % 1

り 技術知識ストックけの 計測に必要となる 研究開発から 実用化までのリードタイム (@n) 及び技術の陳腐化率

(p

) は、 太陽電池研究開発を 実施している 1 9 社に対するアンケ 一 ト調査 (1993 年通産省 )

中の有効サンアル 該当企業下記

1 4 社の平均を用いた。 。 %

分布は下図に

示すとおり。

三菱電機

2.

シャープ

3,

富士電機

4. 京セラ 5.

大阪チタニウム

6. 束 燃 7. 日 立 - 8. 日 鉱共石 9. ほくさん 10 ・松下電器 11.

鐘淵化学工業

12. 三洋電機 13. 松下電池工業 14.

昭和シェル石油

Ntll))krofsampIes

16

Valid@samples@

57 14 12

[email protected]@years

10 642 1 2 3 4 5 6 7 8

Years

Tme@lag@of@R&D@to@commer ㏄ ali2ation Valid《amples

28

[email protected]@years@(@ p 2 3 4 5 6 7 8 9

Years

Lime@time@of@technology

幸 20 ． 3% の

技術知識ストックは、 最先端の太陽電池生産施設等に 体化して、

図 3

に示す

よ

う

に太陽電池の 生産を誘発してきた。 生産拡大のプロセスは、 式

3

に示す よう

に

、

ェネ 、 ルギ 一価格の上昇にも 誘発され、 また、 習熟効果にも 負っていることが ぅか

がわれる。

adJ.R2 DW

log(SCP)@

[email protected]@+@

1.07@log(TPV)@+@ 4.88@log(Pey)@

[email protected]@year@

0.981@ 1.62

(3)

(6.84)

(10. 邸 ) (2.01) where@SCP:@solar@cell@production ， TPV@ technology@knowledge@stock@of@PV@R&D@and@Pey:@relative@energy@prices ， ，

この生産の拡大は、 習熟効果と相まって、

図 3

に示すように 太陽電池の生産価

格を急速に低下させた。 そのプロセスは

式 4

に示される。

adJ.R2 DW @g (PSC) 臣 102.79 一 0 ・ 34 № 臥 SCP) 一 0 ・ 05 year 0 ． 996 1.86

(4)

( 一 21.84) ( 一 7.31) where@PSC:@solar@cell@production@price@(fixed@price) ，

先に見たよ

う

に生産の拡大は

技術

(

技術知識ストック

) の 体

化、 エネルギ一価

格

<7)

上昇及び習熟効果に 依存するので、 その源泉に則れば、 生産価格の低下は

式 4 .

㈲プロセスでも

示される。

log (PSC) 幸 178.82 一 036 10g(TPW 一 1.65 1og(Pey) 一 0 ， 0g year 0 ・ 979 137

(4')

( 一 4.91) ( 一 7.56) ( 一 3.68)

生産価格の低下は、 需要の増大を 促し、 それに触発されて 更なる生産の 拡大を

生み、

ここに生産の 拡大と価格の

低下の間の好循環のメカニズムが

構築 さ 亡しる ， 。

このメカニズムは、 式

5

のように示される。

adj ， R2 DW @0g(SCP) Ⅰ 7. 佃一 1.94 10g(PSC-l) + 2.17 10g(Pey-l) 0 ． 993 1.15

(5)

( 一 47.21)

(7.95)

同様の好循環は、 生産の拡大と、 研究開発投資との 間にも期待され、

そのメカ

ニズムは式

6

のように示される。

adj ・ R2 DW

log(PVR)@ [email protected]@+@

0.60@log(SCP)

0 ， 973 1.56

(6)

(25.63)

かくして、 国の研究開発・ 産業の研究開発，技術知識ストックの 蓄積

生産の

拡大・価格低下の 間の有機的な

好

循環システムが

構築される。

4,

パスタ

イ

ナミズムの計見仏

以上の一連の 研究・開発・ 実用・普及・ 習熟のパスダイナミズムを 整理すると

図 5 のように示され、 そのダイナミズムは、 式 1 一 6

の連立

式 によって示される。 1@ PSC

Cost@down@of@PV@system

*4'

*4

Increase（n《o Ⅰ r

cell@production

*3

_TPV Increase@in@techno Ⅰ gy

*6

stock ofPV R

㏄

*2

_PVR

PV R&D 血 itiated by 五 dust Ⅳ

*1

_SSPV

PV R

捜

D ini 廿 ated by A

打

TI,s

Sunshine￣roject

Fi

・

5@ Steps@of@Virtuous@Cycle@for@PV@Development@in@Japan@(1976-1994)

adj ， R2@ DW *1@ log(PVR)@ =@ 030@ +@ 1.03@log(SSPV-i) 0.938 1. 穏

(1)

(16.47)

ヅ TPVl= PVRt-lm + (l 一 P )TPVt-l m Ⅰ 2.8yearS, p Ⅰ 20% p.a

₍₂₎

adj ， R2 DW

*3@ log(SCP)@ =@ -20633@ +@ 1.07@log(TPV)@ [email protected]@log(Pey)@ +@ 0.10@year@ 0.981@ 1.62 ( Ⅰ )

(6.84)

(10.46)

(2.01)

adj ， R2@ DW

匂 log(PSC) = 102.79 一 034 10 臥 SCP) 一 0 ・ 05year 0 ． 996 1.86

(4)

( 一 21.84) ( 一 73 1)

log (PSC) 年 178.82 一 036 10g(TPV) 一 1.65 1og(Pey) 一 0.0g year 0L979 1,37

(4')

( 一 4.9 Ⅰ ) ( 一 7.56) ( 一 3.68) adj.R2 DW 培 l0g(SCP) Ⅰ 7, 何一 1.94 10g(PSC-l) + 2.17 lodPey-l) 0 ． 993 1.15

(5)

( 一 47.21)

(7.95)

adj よ 2 DW

*6@ log(PVR)@ [email protected]@[email protected]@log(SCP)

0 ． 973 1.56

(6)

(25.63)

where@SSPV:@PV@R&D@budget@by@the@Sunshine@Project ， PVR:@industry ， s@PV@R&D@expenditure ， TPV:@technology

knowledge《tock｛fPVヽ&D

， SCP:《olar…ell｝roduction ， PSC:《olar…ell｝roduction｝rice・ ， Ⅲ t@ e@lag@of@PV@R&D@to@commercialization ， p@ :@rate@of@obsolescence@of@PV@technology ， and

5.

考 察

技術革新の動態メカニズムの 解明及び内生モデル

化をねら

い

に、 化学・電子

材料にわたるポテンシャルの 高い学際的な 技術であ り、 また極めて習熟効果の

大

きい特性を有する 大場電池を対象に、 その

2 0

年間の研究・ 開発・実用・ 普及・

習熟のパスダイナミズムを 実証的に分析し、 その計量モデル 化を試みた。

国主導の研究開発の 寵児たる太陽電池の 急速な価格低下は 研究開発及び 習熟

効 果

を軸とし、 研究開発・生産拡大・ 価格低下の間の 好循環に負い、 国の研究開発

がその

ト

リガ

一

を切ったことが 顕著に見られた。 また、 その モヂル 化は統計的に

極めて有意なものであ ることが確認された。 今後引き続き、 他の技術分野をも

対 家

に更なる発展を 図ることが期待される。

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