Chapitre 1 : Revue de littérature
Le brevet permet de protéger les droits des inventeurs
et ainsi les encourager à l'invention en leur garantissant le droit
à un profit provenant de la mise sous licence de leurs brevets pour une
certaine durée de temps. Ce même profit est le résultat de
l'investissement de la firme innovatrice en R&D. L'innovateur profite ainsi
des revenus tirés de la mise sous licence de son brevet et mais aussi il
peut profiter de son innovation lui-même s'il fait partie des firmes
productrices sur le marché. La licence de brevet se trouve presque sur
toutes les industries et tous les marchés. Les modalités de mise
sous licence sont généralement : des royalties fixes
calculées sur le montant de la production, un prix fixe
indépendant de la quantité produite avec la nouvelle technologie,
et un prix d'enchère où la firme innovatrice met aux
enchères un certain nombre de licences.
Plusieurs auteurs se sont intéressés aux
contrats de licence notamment dans des structures de marché
différentes et certains ont étudié les cas
d'intégration verticale dans lesquelles des firmes en amont entrent en
fusion avec des firmes en aval.
Avant d'entrer dans la littérature concernant les
intégrations verticales, on constate que plusieurs articles ont
traité les sujets de licence de brevet dans des structures de
marchés différentes.
La littérature sur les licences de brevets s'est
intéressée au début à la comparaison et à
l'analyse de la performance des modalités de licence par prix fixe et
par royalties en tant qu'instruments de licence de brevet pour une innovation
qui réduit le coût de production. Kamien et Tauman (1984, 1986),
Katz et Shapiro (1986), Kamien et al (1992) montrent que pour une firme
innovatrice externe du marché, la licence d'une innovation non intense
par des royalties est moins profitable qu'une licence par un prix fixe ou un
prix d'enchère.
Plusieurs auteurs ont essayé de comparer les trois
modalités de licence : prix fixe, royalties et prix
d'enchère dont notamment Wang (1998) qui a essayé de comparer le
prix fixe et les royalties dans un duopole à la Cournot et a
trouvé que la modalité de licence par des royalties peut
être meilleure que celle par prix fixe pour la firme innovatrice quand
l'innovation n'est pas intense. Il a trouvé aussi dans son extension
à un oligopole à la Cournot qu'un prix d'enchère est
équivalent ou meilleur qu'un prix fixe et qu'une royalties est
équivalente ou meilleure qu'un prix d'enchère ou un prix fixe
pour une firme innovatrice quand l'innovation est intense ou que le nombre de
firmes sur le marché est réduit. Wang (2002) en comparant la
modalité de prix fixe et royalties dans un duopole
différencié à la Cournot a aussi trouvé que la
licence par des royalties est meilleure que la licence par prix fixe pour la
firme innovatrice et que le surplus des consommateurs est toujours meilleur
avec une modalité de licence par prix fixe que par royalties.
Vishwasrao (2006) a rassemblé des données sur
les contrats de licence des firmes manufacturières en Inde entre 1989 et
1993 et a trouvé que quand les ventes sont relativement
élevées, les contrats de licence se composent de royalties et
quand la volatilité des ventes est grande ou que la profitabilité
est grande, les contrats de licence se composent de prix fixe.
Leonard et Hausman (2007) ont essayé de
déterminer le taux minimum de royalties qui permet à une firme
innovatrice de compenser sa perte due à l'augmentation de la concurrence
avec sa rivale quand elle lui accorde une licence de brevet.
Giebe et Wolfstetter (2006) ont repris l'étude dans
laquelle la firme innovatrice est externe du marché et qui ne produit
pas et ont étudié un nouveau mélange de modalités
de licence qui comprend un prix d'enchère combiné avec des
royalties. Ils ont trouvé que cette combinaison est meilleure que la
modalité de prix d'enchère, de royalties, de prix fixe et du
mélange entre royalties et prix fixe.
Sen (2002) a étudié le cas d'un oligopole
à la Cournot comprenant plus que trois firmes dont l'une possède
une innovation brevetée et montre que la firme innovatrice peut
réaliser son profit de monopole avec un contrat comprenant une
modalité de licence par royalties
Sen (2005) a trouvé que, dans un oligopole à la
Cournot, quand le nombre de licences ne peut prendre que des valeurs
entières, la modalité de licence par des royalties peut
être meilleure que les modalités de licence par prix fixe et prix
d'enchère.
Caballero, Moner et Sempere (2002) ont trouvé que le
surplus des consommateurs est meilleur quand la modalité de licence est
un prix fixe
Sandonis et Fauli (2002) ont étudié le surplus
total d'une économie composée d'un duopole où l'une des
firmes possède une innovation et qui accorde un contrat de licence
composé d'un mélange de prix fixe et de royalties à
l'autre firme et ont montré que le surplus total diminue quand les
firmes se font concurrence à la Bertrand et si l'innovation est grande
mais pas très intense et si les firmes produisent des biens qui sont
homogènes.
Triest et Vis (2007) ont essayé de donner une valeur
à un brevet d'innovation de processus en tenant compte des cash-flows
qu'un contrat de licence peut générer. Ils ont trouvé que
la valeur d'un brevet peut être déterminée par les revenus
en prix fixe et royalties, de l'avantage compétitif du brevet et de ses
coûts de maintenance
Sandonis et Fauli (2003) ont comparé deux choix
stratégiques pour une firme innovatrice : la fusion ou l'accord de
licence dans un duopole produisant des produits différenciés
à la Cournot et à la Bertrand. Ils montrent que quand le contrat
se compose d'un mélange de prix fixe et de royalties, la licence est
préférée à la fusion.
Il y aussi des articles qui ont traité une question
très intéressante dans la littérature des licences de
brevets qui est la suivante : « protéger l'innovation par
un brevet ou garder le secret ? ».
Le rôle essentiel d'un brevet est de protéger une
innovation du risque d'imitation par des firmes concurrentes. Encaoua et
Lefouili (2006) ont essayé de construire un modèle qui
s'intéresse au choix d'un régime de protection intellectuelle
d'une innovation de procédé : breveter l'innovation ou
garder le secret. Dans leur modèle, ils ont tenu compte de trois
paramètres : la probabilité que le tribunal confirme le
droit accordé par l'office des brevets à l'innovateur, le
coût d'imiter une innovation brevetée relativement à celui
d'imiter une innovation secrète et la taille de l'innovation
définie comme l'importance de la réduction du coût de
production. Ils ont trouvé que les innovations de plus grande taille ont
tendance à être tenues secrètes alors que celles de plus
petite taille sont toujours brevetées. Pour les innovations
intermédiaires, elles ne sont brevetées que si la
probabilité d'invalidation est suffisamment faible.
La littérature sur les intégrations verticales
s'est intéressée aux fusions entre les producteurs d'inputs et
d'output. Les études de profits déterminent quand les
intégrations verticales doivent avoir lieu et peuvent
caractériser les situations où l'intégration est
bénéfique. Par contre, l'intégration verticale en
présence de firmes innovatrices et de brevets n'a pas été
suffisamment analysée dans la littérature.
Brocas (2003) et Buehler ,Schmutzler (2007) ont
étudié l'intégration verticale en présence
d'innovation de processus. Brocas (2003) s'est intéressée aux
innovations de processus mis au point par des firmes en amont et
transférés sous forme de licences de brevets aux firmes en aval.
Elle montre que le prix de licence varie avec les coûts de changement et
que les coûts de changement affectent les décisions
d'investissement dans la R&D. Elle montre aussi que les technologies
efficientes avec des coûts de changement faibles peuvent
disparaître.
Matsushima (2004) a étudié deux marchés
successifs dans un modèle à la Hoteling à l'aide d'un
modèle d'une ville linéaire et montre qu'un coût de
transport élevé des firmes en amont fait diminuer le degré
de différentiation des produits des firmes en aval. Il montre aussi
qu'une technologie de transport non efficiente des firmes en amont peut
améliorer le surplus total. Il montre aussi qu'une intégration
verticale peut avoir lieu quand les coûts de transport des firmes en
amont sont assez larges.
Buehler et Schmutzler (2007) étudient des innovations
de processus en marché aval avec des intégrations verticales. Les
auteurs ont trouvé que l'intégration verticale fait augmenter
l'intérêt à l'investissement de la firme
intégrée et fait diminuer l'intérêt à
l'investissement de la firme concurrente et c'est ce qu'ils ont appelé
l'effet d'intimidation du à l'intégration verticale.
Lambertini et Rossino (2003) étudient deux
marchés successifs et suppose que les firmes en aval achètent les
inputs intermédiaires des firmes en amont selon des proportions
linéaires qui reflètent le degré de différenciation
des produits finaux. Ils trouvent que quand les firmes en aval se font
concurrence à la Cournot, alors l'intégration verticale
apparaît comme une stratégie dominante pour tout degré de
substitution entre les produits finaux. Ils trouvent aussi que quand les firmes
en aval se font concurrence à la Bertrand, si le degré de
substituabilité entre les produits finaux est élevé alors
l'intégration est une stratégie dominante. Cependant, si le
degré de substituabilité est très élevé et
tend vers 1 alors les stratégies d'intégration et de
désintégration sont deux stratégies d'équilibre.
Ensuite, ils supposent qu'il y a investissement en R&D et une innovation de
processus dans le marché amont qui permet de diminuer le coût de
production, ils cherchent à comparer les situations d'intégration
dans lesquelles une firme en amont et une autre en aval s'intègrent
verticalement et qu'une firme en amont et d'autres firmes an aval restent
indépendantes. Ils trouvent que quand le nombre des firmes
indépendantes en aval est supérieur à deux, il existe un
intervalle de variation du degré de substituabilité entre les
produits finaux pour lequel les firmes non intégrées sont plus
performantes que les firmes intégrées. Ils remarquent que pour
des degrés de substituabilité faibles entre deux
variétés de produits finaux, les firmes non
intégrées du marché sont plus performantes que les firmes
intégrées si au moins deux firmes séparées existent
sur le marché en aval.
Mukherjee et Zanchettin (2007) considèrent une
industrie composée d'un marché amont et d'un marché aval.
Le marché amont est formé d'une seule firme qui produit l'input
utilisable par les deux firmes en aval pour produire leurs produits finaux. Les
auteurs trouvent que si le coût d'intégration est faible,
l'intégration verticale a lieu quelque soit le degré de
différenciation des produits. Si le coût d'intégration est
intermédiaire, il y a intégration verticale si le degré de
différenciation des produits est fort ou faible mais non
intermédiaire. Ils trouvent aussi que quand le coût
d'intégration est élevé, il y a intégration
verticale si le degré de différenciation est
élevé.
Schmidt (2006) a tenté de comparer des situations
d'intégration entre des firmes en amont et des firmes en aval en
étudiant les cas où il y a absence d'intégration, puis le
cas où uniquement quelques firmes en amont s'intègrent avec des
firmes en aval et le cas où toutes les firmes en amont
s'intègrent avec les firmes en aval. Il suppose que toutes les firmes en
amont détiennent une à une un brevet différent de l'autre
et que les firmes an aval nécessitent des licences de tous les brevets
des firmes en amont pour produire. Il trouve qu'en cas d'intégration
verticale de toutes les firmes, les taux de royalties sont supérieures
que dans le cas d'absence d'intégration verticale. Dans le cas où
uniquement quelques firmes sont intégrées, les royalties de ces
derniers sont aussi supérieures aux royalties fixées par les
firmes non intégrées. Il trouve que si les firmes utilisent des
royalties non linéaires, alors il y a aura des équilibres
multiples. Enfin, il a trouvé que si les firmes en amont investissent
des montants différents pour développer leurs technologies alors
ceci mène à des taux de royalties différents.
Mukherjee (2003) considère un marché amont se
composant d'une firme existante et d'un entrant potentiel. L'auteur suppose
qu'il y a innovation de processus sur le marché aval formé par un
duopole et trouve que l'accord de licence sur le marché aval est
profitable si ceci permet d'augmenter la concurrence sur le marché amont
et qu'un monopole sur le marché aval a intérêt à
accorder une licence si ceci permet de changer la structure du marché
amont.
Lemarié (2005) présente un modèle
d'innovation de produit sans intégration verticale puis avec
intégration verticale. Il considère un marché amont qui se
compose d'une firme qui détient un brevet d'innovation de produit
qu'elle peut vendre sous forme de licence par prix fixe ou royalties aux firmes
du marché aval qui contient deux firmes. Il trouve qu'une
modalité de licence par des royalties est meilleure qu'une
modalité de licence par prix fixe en cas d'intégration verticale.
Il trouve aussi que le détenteur de brevet a intérêt
à s'intégrer verticalement avec une firme du marché aval
si ceci lui permet d'appliquer les modalités de licence par des
royalties. Enfin, il trouve que l'effet de l'intégration verticale sur
le surplus total peut être positif ou négatif.
Sandonis et Fauli (2005) ont considéré un
modèle comprenant deux firmes produisant des produits
différenciés et d'un laboratoire de recherche indépendant
qui possède une innovation de processus brevetée. Les auteurs
étudient deux cas : le cas où le laboratoire reste
indépendant et le cas où il entre en fusion avec une firme. Ils
trouvent que la fusion entre le laboratoire de recherche et l'une des firmes
est profitable quand l'innovation a une intensité assez faible et que
cette fusion améliore le surplus total quand l'innovation est assez
intense.
Dans ce mémoire, on a ajouté à la
littérature des brevets et des intégrations verticales, le cas
où on trouve deux innovations différentes : une innovation
destinée au marché amont et où la firme innovatrice qui
possède cette innovation brevetée se trouve elle aussi sur le
marché amont et ensuite une innovation destinée au marché
aval et où la firme innovatrice qui la possède se trouve elle
aussi sur le marché aval. Les deux firmes qui possèdent les
innovations sont productrices, avec leurs rivales, de l'input pour l'une et de
l'output pour l'autre. L'innovation sur le marché amont permet de
réduire le coût de production de l'input et l'innovation sur le
marché aval permet de réduire le coût de transformation de
l'input en output. On a ensuite comparé des différentes formes
s'intégration qui n'ont pas été traitées auparavant
tel que l'intégration verticale des firmes qui possèdent les
innovations tandis que les autres restent indépendantes, puis de celles
qui ne possèdent pas les innovations et enfin intégration
verticale des firmes innovatrices en amont et en aval et en parallèle
intégration verticale des firmes non innovatrices. On a
étudié les surplus des consommateurs et le surplus total dans des
situations où il a absence de licence de brevet sur les deux
marchés, cas où uniquement une seule licence est accordée
puis le cas où les deux licences sont accordées. On a
trouvé que pour tous les cas étudiés, les surplus des
consommateurs, le profit des firmes et le surplus total sont meilleurs en cas
de licences de brevet en amont et en aval. On a trouvé aussi que la
situation d'absence de licence est la plus mauvaise en terme de surplus des
consommateurs, surplus des firmes et surplus total. On a ensuite comparé
les surplus pour chaque type d'intégration selon les licences et on a
trouvé que s'il y a intégration entre les firmes innovatrices et
les firmes non innovatrices et que les firmes non innovatrices
bénéficient des deux innovations alors le surplus des
consommateurs est meilleur quand les deux innovations sont non intenses. Si les
deux innovations sont intenses, le surplus des consommateurs est meilleur quand
il y a absence de licence en amont et en aval. Si les deux firmes innovatrices
s'intègrent et que les firmes non innovatrices restent
indépendantes, Le surplus des consommateurs est meilleur en cas
d'absence de licence sur les deux marchés si les deux innovations sont
intermédiaires. Par contre si les innovations sont intenses, le surplus
des consommateurs est meilleur si les deux licences sont accordées. Si
les firmes innovatrices sont indépendantes et que les firmes non
innovatrices sont intégrées, le surplus des consommateurs est
meilleur en cas d'absence de licence si l'une des innovations est intense et
que l'autre est non intense ou que les deux sont intermédiaires. Par
contre, si les deux innovations sont intenses, le surplus des consommateurs est
meilleur si une seule licence est accordée. En ce qui concerne le profit
des firmes ainsi que le surplus total, on trouve que ces valeurs sont
meilleures quand les firmes innovatrices accordent les deux licences de brevet
aux firmes non innovatrices.
On a ensuite comparé les surplus pour chaque forme de
licence et selon les quatre cas d'intégration, on a trouvé qu'en
cas d'absence de licence en amont et en aval, l'intégration entre les
firmes innovatrices et la désintégration entre les firmes non
innovatrice est meilleur en terme de surplus des consommateurs que
l'intégration entre les firmes innovatrices et celles non innovatrices
si les innovations sont non intenses. Si les innovations sont intenses, la
meilleure situation pour les consommateurs est celle où il y a
intégration entre les firmes innovatrices et des firmes non
innovatrices. La situation de non intégration est la plus mauvaise pour
les consommateurs. Pour le surplus total, la désintégration entre
les firmes innovatrices et l'intégration des firmes innovatrices est
meilleure si les innovations sont non intenses. Par contre, si les innovations
sont intenses, la meilleure situation est celle où il y a
intégration entre les firmes innovatrices et
désintégration entre les firmes non innovatrices. En cas
d'absence de licence en amont et en cas de licence en aval, le surplus des
consommateurs est meilleur si les firmes innovatrices et les firmes non
innovatrices s'intègrent. Par contre, si les innovations sont intenses,
la meilleure situation pour les consommateurs est celle où les firmes
innovatrices restent indépendantes et que les firmes non innovatrices
s'intègrent. Le surplus total est meilleur si uniquement les firmes
innovatrices sont intégrées et ce indépendamment de
l'intensité des innovations. En cas de licence sur le marché
amont et d'absence de licence sur le marché aval, le surplus des
consommateurs est meilleur quand il y a intégration entre uniquement les
firmes innovatrices si les innovations sont non intenses. Si les innovations
sont intenses, la meilleure situation pour les consommateurs est celle
où uniquement les firmes non innovatrices sont intégrées.
Dans ce cas de licence, si les innovations sont intenses, le surplus total est
meilleur si toutes les firmes restent indépendantes. En cas de licence
en amont et en aval, le surplus des consommateurs est meilleur quand les firmes
innovatrices sont intégrées et que les firmes non innovatrices
sont aussi intégrées si les innovations sont non intenses. Si les
innovations sont intenses, la meilleure situation pour les consommateurs est
celle où uniquement les firmes innovatrices sont
intégrées. Si par contre les innovations sont
intermédiaires, la meilleure situation est celle où uniquement
les firmes non innovatrices sont intégrées. En ce qui concerne le
surplus total, si les innovations sont non intenses, la meilleure situation est
celle de non intégration, par contre, si elles sont non intenses, la
meilleure situation est celle où uniquement les firmes non innovatrices
sont intégrées alors que les firmes innovatrices restent
indépendantes.
Chapitre 2 : Contrats de licence en amont et en
aval
Sans intégration verticale
Introduction
Ce chapitre examine les différents cas de licence sur
deux marchés successifs : un marché en amont et un
marché en aval qui contiennent chacun une innovation de processus qui
permet de réduire le coût de production de l'input pour la firme
en amont et le coût de transformation de ce même input pour la
firme en aval. Le jeu se fait dans une compétition à la Cournot
où il y a deux firmes concurrentes sur le marché amont et deux
firmes concurrentes sur le marché aval et où la firme qui
détient le brevet est une firme active c'est-à-dire qu'elle fait
partie des firmes productrices. L'objet de ce chapitre est de comparer et
discuter les effets de l'accord ou non d'un contrat de licence sur les
consommateurs et la collectivité.
Les hypothèses du modèle
On considère un duopole en amont m1 et m2 et un duopole
en aval v1 et v2 qui produisent des biens homogènes chacun et qui se
font concurrence à la Cournot. Les firmes en amont produisent l'input
tandis que les firmes en aval produisent l'output à partir de l'input
produit en amont. On suppose que :
- La fonction de demande inverse est de la forme :
 , où  désigne le prix et  représente l'output total du marché
- Les firmes sur le marché amont vendent leurs produits
s1 et s2 destinés au marché aval au prix w
- Chaque firme sur le marché aval a besoin d'une
unité d'input pour produire exactement une unité d'output
- Avec l'ancienne technologie, les deux firmes du
marché amont produisent à un coût constant unitaire
égal à 
- Avec l'ancienne technologie, les deux firmes du
marché aval produisent à un coût de transformation constant
unitaire égal à 
- L'innovation apportée par la firme m1 apporte une
nouvelle technologie qui permet de diminuer le coût de production
unitaire de  avec 
- L'innovation apportée par la firme v1 apporte une
nouvelle technologie qui permet de diminuer le coût de transformation
unitaire de l'input en output de  avec 
- Le coût de production de l'input est inférieur
à son prix de vente  et le coût total d'achat et de transformation de l'input est
inférieur au prix de vente sur le marché final  . On suppose par conséquent que 
- L'entrée des nouvelles firmes sur le marché
n'est pas profitable
Les étapes du jeu
Le jeu consiste en quatre étapes. A la première
étape, chaque firme qui détient le brevet sur les deux
marchés amont et aval agit en fixant un prix fixe de licence qui est
égal à l'augmentation du profit de la firme concurrente qu'elle
réalise en utilisant la nouvelle technologie.
La firme innovatrice en amont m1 ainsi que la firme
innovatrice en aval v2 maximisent leurs revenus qui proviennent de leurs
activités de production et de la mise sous licence de leurs brevets. A
la deuxième étape, La firme non innovatrice en amont m2
(respectivement en aval v2) décide d'accepter ou non l'offre de licence
de la firme innovatrice en amont m1 (respectivement la firme non innovatrice en
aval v1).
A la troisième étape, les firmes du
marché amont s'engagent dans une concurrence en quantités sur
l'offre des inputs (s1 et s2). A la quatrième et dernière
étape, les firmes du marché aval s'engagent aussi dans une
concurrence sur les quantités offertes du bien final (q1 et q2).
6. Absence de Licence de Brevet sur le marché
amont et absence de licence de brevet sur le marché aval
On considère le cas où la firme m1 n'accorde pas
de licence à la firme m2 et que la firme v1 n'accorde pas de licence
à la firme v2. Dans ce cas, les firmes m1 et v1 profitent seules de
leurs nouvelles technologies tandis que les firmes m2 et v2 utilisent les
anciennes technologies. Ainsi, les coûts unitaires de production de
l'input et de transformation s'écrivent :
 ,  et  , 
Nous distinguons entre 4 cas selon l'intensité de
l'innovation en amont et en aval. Une innovation intense provoque une situation
où la firme qui possède le brevet de l'innovation devient un
monopole sur son marché. C'est-à-dire une situation où le
prix pratiqué par la firme qui détient le brevet, en utilisant la
nouvelle technologie, est inférieur ou égal au coût de
production unitaire de l'ancienne technologie. Ainsi, les firmes utilisant
l'ancienne technologie seront écartées du marché
- Cas d'une innovation non intense en amont et en aval
dans ce cas on a  et 
- Cas d'une innovation intense en amont et non intense en
aval
dans ce cas on a  et 
- Cas d'innovation non intense en amont et intense en aval
dans ce cas on a  et 
- cas d'une innovation intense en amont et en aval
dans ce cas on a  et 
(Voir Annexe 1)
.
6.1. Innovation non
intense en amont et en aval
Les quantités d'équilibre de Cournot sur le
marché aval sont :
 , 
La quantité totale d'output produite sur le marché
aval est
Les quantités d'équilibre de Cournot sur le
marché amont sont :
 , 
Le prix de l'input w sur le marché amont et celui de
l'output p sur le marché aval sont :
 , 
Le surplus des consommateurs est
Les profits d'équilibre sur le marché amont
sont :
 , 
Les profits d'équilibre sur le marché aval
sont :
 , 
Le surplus total est
| 
