Le Spese in Ricerca e Sviluppo nel Settore Privato in Europa

 

In media tra il 2014 ed il 2021 è aumentato di un ammontare pari a 49,15% per i 38 paesi considerati.

L’Europa calcola il valore della spesa in ricerca e sviluppo nel settore privato in percentuale del PIL.  L’indicatore mette in relazione tutte le spese in ricerca e sviluppo nel settore delle imprese in percentuale del PIL. Tale indicatore risulta ovviamente rilevante per alcune tipologie di imprese che operano nei settori scientifici per esempio della farmaceutica, della chimica, e di alcune aree dell’elettronica dove il nesso tra nuovi prodotti e servizi e l’attività di ricerca è molto stringente.

Il ranking dei paesi europei per valore della spesa in ricerca e sviluppo nel settore privato. Israele e la Svezia sono al primo posto per valore della spesa in ricerca e sviluppo nel settore privato con un valore nel 2021 pari a 188,19% del PIL, seguiti dall’Austria con un ammontare pari a 171,65% e dalla Germania con un valore pari a 168,50%. Il valore della spesa in ricerca e sviluppo nel settore privato in Estonia è pari ad un ammontare di 63,78%, seguita dalla Polonia con un valore pari a 61,42% e dal Portogallo con un valore pari a 54,33%. Il valore della spesa in ricerca e sviluppo nel settore privato in Lettonia è pari ad un ammontare di 9,45%, seguito dalla Macedonia del Nord con un valore pari a 3,945 e dalla Bosnia con un valore pari a 1,57%. In media il valore della spesa in ricerca e sviluppo nel settore privato per le economie dell’Unione Europea considerate è pari ad un valore di 73,18%.

Ranking dei paesi europei per valore della variazione percentuale della spesa in ricerca e sviluppo del settore privato in percentuale del PIL. Cipro è al primo posto per valore della variazione percentuale della spesa in ricerca e sviluppo nel settore privato in percentuale del PIL con un valore pari a 950% ovvero pari ad un ammontare di 14,96 unità, seguito dalla Grecia con una variazione pari ad un valore di 184,21% ovvero pari ad un ammontare di 27,56 unità e dalla Polonia con una variazione percentuale peri ad un ammontare di 178,57% ovvero pari ad un valore di 39,37 unità. A metà classifica vi sono l’Islanda con un ammontare pari a 21,11% ovvero pari ad un valore di 14,96 unità, seguita dalla Lettonia con un valore pari a 20% ovvero pari ad un ammontare assoluto pari a 1,57% e dalla Germania con un valore percentuale pari a 12,04% ovvero pari a un valore di 18,11 unità. Chiudono la classifica la Svizzera con un valore pari a -48,88% ovvero pari ad un valore di -85,83 unità, seguita dall’Irlanda con un ammontare pari a -57,01% ovvero pari ad un valore di -48,03 unità e dalla Bosnia Herzegovina con un ammontare pari a -81,82% pari ad una variazione di -7,09 unità.

Clusterization. Di seguito viene applicata una clusterizzazione per il tramite dell’utilizzo dell’algoritmo k-Means ottimizzato attraverso l’utilizzo del coefficiente Silhouette. In modo particolare viene scelto un numero di cluster tale che il valore del coefficiente Silhouette per ogni singolo cluster sia maggiore di zero e non vi siano elementi di nessun cluster che abbiano un valore del coefficiente Silhouette minore di zero. Con riferimento alla spesa in ricerca e sviluppo nel settore privato sono presenti i seguenti clusters:

·         Cluster 1: Spagna, Lussemburgo, Portogallo, Estonia, Polonia, Bulgaria, Italia, Turchia;

·         Cluster 2: Austria, Svezia, Germania, Israele, Danimarca, Finlandia, Svizzera, Belgio, Slovenia;

·         Cluster 3: Regno Unito, Olanda, Repubblica Ceca, Islanda, Norvegia, Ungheria, Francia, Irlanda;

·         Cluster 4: Lettonia, Romania, Cipro, Montenegro, Macedonia del Nord, Serbia, Bosnia, Lituania, Ucraina, Slovacchia, Malta, Grecia, Croazia.

In base all’analisi del valore della mediana degli elementi dei clusters risulta il seguente ordinamento ovvero: al primo posto vi è il Cluster 2 con paesi che investono nella ricerca e sviluppo privata un valore del PIL pari a 169,50%, al secondo posto il Cluster 3 con paesi che investono circa 88,19% del PIL, al terzo posto il Cluster 1 con un valore pari a 52,75% ed al quarto posto il Cluster 4 con un valore pari a 18,11% del PIL investito dal settore privato nella ricerca e sviluppo industriale. Come risulta evidente dall’analisi della clusterizzazione esiste una significativa differenza tra i paesi europei in termini di investimenti privati nella ricerca e sviluppo industriale con i paesi del Nord Europa che hanno valori significativamente superiori rispetto ai paesi del Sud e dell’Est Europa.

Machine Learning e predizioni. Di seguito vengono analizzate le performance di otto diversi algoritmi di machine learning applicati per predire l’andamento futuro della spesa in ricerca e sviluppo nel settore privato nei paesi considerati. Gli algoritmi sono stati considerati in base alla loro capacità di massimizzare l’R-quadro e di minimizzare il valore degli errori statistici ovvero “Mean Absolute Error”, “Mean Squared Error”, “Root Mean Squared Error”, Mean Signed Difference”. Il 70% del campione dei dati è stato utilizzato per addestrare l’algoritmo mentre il restante 30% è stato impiegato per la predizione vera e propria. Di seguito l’andamento dell’ordinamento degli algoritmi:

• 1.      Linear Regression con un valore del payoff pari a 9;
• 2.      PNN-Probabilistic neural network con un valore del payoff pari a 12;
• 3.      Polynomial Regression con un payoff pari a 14;
• 4.      ANN-Artificial Neural Network con un valore del payoff pari a 22;
• 5.      Simple Regression Tree con un valore del payoff pari a 23;
• 6.      Random Forest con un valore del payoff pari a 32;
• 7.      Gradient Boosted Trees con un valore del payoff pari a 33;
• 8.      Tree Ensemble Regression con un valore del payoff pari a 35.

In base all’applicazione dell’algoritmo Linear Regression è possibile realizzare le seguenti predizioni ovvero:

• ·         Cipro con una variazione diminutiva da 16,535 fino ad un valore pari a 15,623 ovvero pari ad un ammontare di -0,91 unità pari a -5,52%;
• ·         Danimarca con una variazione aumentativa da un ammontare pari a 139,37 fino ad un valore pari a 154,11 ovvero pari ad un valore di 14,74 ovvero pari ad un ammontare di 10,58%;
• ·         Grecia con una variazione diminutiva da un valore pari a 42,52 fino ad un ammontare di 40,64 ovvero pari ad un ammontare di -1,88 unità pari a -4,42%;
• ·         Spagna con una variazione aumentativa da un ammontare pari a 51,181 fino ad un valore pari a 52,018 ovvero pari ad un ammontare di 0,84 unità pari ad un valore di 1,64%;
• ·         Ungheria con una variazione aumentativa da un ammontare pari a 83,46 fino ad un valore pari a 86,04 ovvero pari ad un ammontare di 2,58 unità pari ad un ammontare di 3,09%;
• ·         Islanda con una variazione aumentativa da un valore pari a 85,82 fino ad un valore pari a 87,65 ovvero pari ad un valore di 1,83 unità pari a 2,13%;
• ·         Lituania con una variazione diminutiva da un valore di 29,92 fino ad un valore di 24,14 ovvero pari a -5,77% pari a 19,29 unità;
• ·         Montenegro con una variazione aumentativa da 11,024 fino a 11,272 ovvero pari a 0,25 unità pari a 2,25%;
• ·         Malta con una variazione aumentativa da 25,197 fino ad un valore di 27,425 ovvero una variazione pari ad un ammontare di 2,23 unità pari ad un ammontare di 8,84%;
• ·         Olanda con una variazione aumentativa da un ammontare pari a 111,024 fino ad un valore di 114,504 unità ovvero pari ad un valore di 3,48 unità pari a 3,13%;
• ·         Polonia con una variazione diminutiva da 61,417 fino ad un valore di 60,57 ovvero pari ad una variazione di -0,85 unità pari a -1,38%;
• ·         Turchia con una variazione diminutiva da un ammontare pari a 49,606 fino ad un valore di 45,56 ovvero pari ad un ammontare di -4,04 unità pari a -8,14%.

In media il valore della spesa in ricerca e sviluppo nel settore privato in percentuale del PIL per i paesi predetti, nell’applicazione dell’algoritmo di machine learning Linear Regression è previsto in crescita da un ammontare pari a 58,92 fino ad un valore pari a 59,97% ovvero una variazione di 1,04 unità pari a 1,77%.

Conclusioni. In sintesi possiamo sottolineare che le economie più evolute dell’Unione Europea hanno dei livelli di investimento privato nella ricerca e sviluppo in genere superiori al 100% del PIL. Si tratta evidentemente di paesi che hanno anche una significativa tradizione di produzione industriale, ovvero che investono nelle industrie “pesanti” meccaniche, chimiche, farmaceutiche. Ne deriva che non sarà possibile aumentare il valore dell’investimento nella ricerca e sviluppo nel settore privato se l’economia europea rinuncerà completamente al settore dell’industria manifatturiera. L’industria manifatturiera infatti, assai più dell’immateriale settore dei servizi, richiede un investimento nella ricerca e sviluppo per aumentare la capacità di produzione di beni e prodotti innovativi.