Dans cette thèse, nous analysons les différents aspects des externalités de connaissance et la façon dont les citations de brevet peuvent être utilisées comme un indicateur de ces flux. La première partie de cette thèse examine la littérature traditionnelle sur les externalités de connaissance, et cela d'un point de vue à la fois qualitatif et quantitatif (la forme quantitative est réalisée grâce à une méta-analyse). Nous insistons sur les conséquences résultant de l'utilisation de différents canaux de mesure de ces externalités, précisément nous nous attardons sur les hypothèses sous-jacentes et sur leurs implications en termes d'estimations empiriques. Ce point est important car ces canaux sont la principale source d'hétérogénéité des résultats empiriques. Dans la seconde partie, nous explorons des données de brevets et de citations de brevet encore peu étudiées (ces données sont extraites de la base de données Patstat pour les offices de brevets du G5, de l'OEB et de l'OMPI). Cette analyse est à nouveau réalisée à la fois en termes qualitatifs et quantitatifs. La troisième partie, dans un premier temps, examine de façon empirique les caractéristiques des flux de connaissance entre et au sein des inventeurs des pays du G5 et cela pour 13 secteurs industriels. Dans un deuxième temps, cette partie propose et valide la création d'un indicateur de stocks de connaissance qui prend en compte les externalités de connaissance internationales. Cet indicateur se révèle particulièrement utile puisque les indicateurs traditionnels ne sont pas toujours disponibles (comme les indicateurs basés sur les dépenses de R&D). Enfin, l'indicateur précédemment créé sera appliqué à une étude de cas consacrée à l'analyse des déterminants de l'innovation pour les technologies énergétiques efficientes.

Dans cette thèse, nous analysons les différents aspects des externalités de connaissance et la façon dont les citations de brevet peuvent être utilisées comme un indicateur de ces flux. La première partie de cette thèse examine la littérature traditionnelle sur les externalités de connaissance, et cela d'un point de vue à la fois qualitatif et quantitatif (la forme quantitative est réalisée grâce à une méta-analyse). Nous insistons sur les conséquences résultant de l'utilisation de différents canaux de mesure de ces externalités, précisément nous nous attardons sur les hypothèses sous-jacentes et sur leurs implications en termes d'estimations empiriques. Ce point est important car ces canaux sont la principale source d'hétérogénéité des résultats empiriques. Dans la seconde partie, nous explorons des données de brevets et de citations de brevet encore peu étudiées (ces données sont extraites de la base de données Patstat pour les offices de brevets du G5, de l'OEB et de l'OMPI). Cette analyse est à nouveau réalisée à la fois en termes qualitatifs et quantitatifs. La troisième partie, dans un premier temps, examine de façon empirique les caractéristiques des flux de connaissance entre et au sein des inventeurs des pays du G5 et cela pour 13 secteurs industriels. Dans un deuxième temps, cette partie propose et valide la création d'un indicateur de stocks de connaissance qui prend en compte les externalités de connaissance internationales. Cet indicateur se révèle particulièrement utile puisque les indicateurs traditionnels ne sont pas toujours disponibles (comme les indicateurs basés sur les dépenses de R&D). Enfin, l'indicateur précédemment créé sera appliqué à une étude de cas consacrée à l'analyse des déterminants de l'innovation pour les technologies énergétiques efficientes. / In this dissertation, we analyze the different aspects of knowledge spillovers with special emphasis on the use of patent citations as an indicator of knowledge flows. The first part of the thesis reviews the traditional knowledge spillovers literature both with a qualitative and a quantitative view (the quantitative form is done through a meta-analysis). A particular focus is placed on the consequences of using the different channels reflecting different weighted functions, i.e. about the underlying assumptions and the implications in terms of estimates. This point is important since these channels are the main source of heterogeneity in the analysis of knowledge spillovers. In the second part, we shed some light on patent and patent citation data that have not been much studied (taken from the Patstat database for the G5 patent offices plus the EPO and the WIPO). Once again this analysis is conducted both in qualitative and quantitative terms. The third part, in a first time, investigates empirically the diffusion pattern of knowledge between and within the G5 inventors for 13 manufacturing sectors. In a second time, it proposes and validates the creation of an input-based indicator of knowledge that takes into account international knowledge spillovers. This indicator can be very helpful since traditional indicators are not always available (such as R&D indicators). Finally, the previously created indicator will be applied in a case study dedicated to analyze the determinants of innovation for energy efficient technologies.

En décembre 2004, les autorités publiques françaises lancent le premier appel à projet donnant le coup d'envoi de la politique des pôles de compétitivité dont la phase 3, lancé par le gouvernement le 6 janvier 2013, met particulièrement l'accent sur les retombées économiques issues des pôles de compétitivité qui devront être amplifiées. L'objectif de cette thèse est de vérifier l'existence de telles retombées (spillovers) issues des investissements directs étrangers (IDE) dans le cas français. Plus précisément nous analysons les conséquences de spillovers sur la productivité des firmes en France et nous cherchons à savoir si les décisions d'investir en Recherche et Développement (R&D) sont étroitement liées au niveau des spillovers circulant entre les firmes locales et les firmes étrangères implantées en France. Dans un premier chapitre, nous vérifions l'existence de spillovers de connaissance à travers deux canaux de transmission : horizontal et vertical. Nous mettons en évidence les spillovers qui se diffusent d'une part entre clients étrangers et fournisseurs locaux dans les secteurs en amont (backward linkages) et d'autre part, entre fournisseurs étrangers et clients locaux dans les secteurs en aval (forward linkages). Nous suggérons que dans le cas de la France, les spillovers de connaissance se manifestent principalement via les backward spillovers, alors que les spillovers au sein d'un même secteur (horizontal spillovers) et les spillovers diffusés par les fournisseurs étrangers vers les clients locaux agissent plutôt comme un frein à la productivité des firmes en France. Dans le second chapitre, nous portons notre attention à l'intérêt des firmes d'investir davantage en R&D en fonction de l'intensité des retombées issus de ces activités. Nous construisons, pour ce faire, un modèle théorique permettant de modéliser les stratégies des firmes en termes de R&D en fonction du savoir-faire diffusé par une filiale étrangère dans le pays d'accueil (international R&D spillovers), du savoir-faire diffusé par une firme locale (reverse R&D spillovers) et de l'échange du savoir-faire entre une filiale et sa maison-mère située dans son pays d'origine (internal technological transfer). Nous montrons que la prise en compte de ces différents canaux de spillovers exogènes dans le modèle renvoie à un cadre du dilemme du prisonnier où la diffusion d'un niveau élevé et comparable du savoir-faire encourage les firmes à investir en R&D et qu'une diffusion faible par rapport à un seuil (établi en fonction de l'intensité de la concurrence) les incite à réduire leurs activités de R&D. Dans un cadre de extit{spillovers} asymétrique, la firme qui absorbe le plus la technologie de sa concurrente a intérêt à investir davantage en R&D. Dans le dernier chapitre, nous nous intéressons aux international spillovers et reverse spillovers issus non seulement des activités de R&D mais aussi des activités d'outsourcing. Nous suggérons que les effets des spillovers internationaux sur la productivité des firmes en France sont plus importants que ceux des reverse spillovers. Lorsqu'il s'agit de spillovers issus des activités de R&D, l'effet est positif et significatif en amont et en aval mais plus important pour les liens en backward. Concernant les spillovers issus des activités d'outsourcing, l'effet est uniquement en faveur des spillovers diffusés par les donneurs d'ordre. Ces effets sont mitigés selon le niveau technologique du secteur concerné. L'effet des spillovers sur la productivité des firmes appartenant à un secteur de niveau technologique élevé semble être plus important que pour celles appartenant à des secteurs de bas et/ou moyen niveau technologique. / In December 2004, the French public authorities launched the first call for projects kicking off the policy clusters, including Phase 3 launched by the government on 9 January 2013, with particular emphasis on issues of economic spinoffs clusters that should be amplified. The objective of this thesis is to verify the existence of such spinoffs (spillovers) from foreign direct investment (FDI) in the French case. Specifically, we analyze the impact of spillovers on the productivity of firms located in France and we want to know if the decisions to invest in R&D are closely related to the level of spillovers flowing between local firms and foreign firms operating in France. In the first chapter, we aim at verifying the existence of knowledge spilovers through two transmission channels: horizontal and vertical ones. We highlight that the know-how spreads on the one hand, between foreign customers and local supplier in the upstream sector (backward linkages) and on the other hand, between local suppliers and foreign customers in the downstream sector (forward linkages). We suggest that, in the French case, the knowledge spillovers occur primarily through backward spillovers, while spillovers within the same sector (horizontal spillovers) and spillovers diffused from the foreign suppliers to the local customers rather act as a brake on the productivity of firms located in France. In the second chapter, we focus on the incentive of firms to further invest in R&D with respect to the intensity of spillovers resulting from these activities. For this purpose, we build a theoretical model to explain the strategies of firms in terms of R&D based on the technological know-how disseminated by a foreign subsidiary in the host country (international R&D spillovers), know-how issued by a local firm (reverse R&D spillovers) and the know-how that being exchanged between the subsidiary firm and its parent company located in its home country (internal technological transfer). We show that taking into account these different channels of exogenous spillovers refers to the prisoner's dilemma where the diffusion of a high and comparable level of know-how encourages firms to invest in R&D and a low level of spillovers compared to a threshold value (determined based on the intensity of competition) forces them to reduce their R&D investment. In a context of asymmetric spillovers, the firm which more absorbs the technology of its competitor increases its investment in R&D. In the last chapter, we focus on international spillovers and reverse spillovers not only from R&D activities but also from outsourcing activities. We suggest that the effects of international spillovers on the productivity of firms in France are more important than those of reverse spillovers. As far as R&D spillovers are concerned, their effect on a firms' productivity is positive and significant in the upstream and downstream sector, but is more important for backward linkages. Concerning spillovers from outsourcing activities, the effect is only in favor of spillovers diffused by the contractor. These effects depend on the technological level of the sector concerned. The effect of spillovers on the productivity seems to be more important for firms belonging to high-tech sectors than for firms belonging to medium- and low-tech sectors.

Partant d’un manque de consensus académique quant à l’efficacité des différents dispositifs de soutien à l’innovation, cette thèse s’intéresse aux politiques de financement de la R&D dans un contexte où les entreprises peuvent coordonner leurs effortsde R&D et se rapprocher d’un secteur public de la recherche. Dans une première partie, nous présentons des éléments de la littérature économique sur les mesures incitatives de promotion de la R&D. Nous choisissons par ailleurs de contextualiser notre approche autour de la politique des pôles de compétitivité menée en France. Dans une seconde partie, nous proposons une modélisation théorique originale, à même d’étudier conjointement trois instruments publics de soutien à la R&D : encouragement aux stratégies coopératives de R&D, soutien financier à la R&D privée et soutien financier au secteur public de la recherche. Nos résultats théoriques nous permettent ainsi de proposer plusieurs recommandations de politique publique. Premièrement, nous mettons en avant le rejet de tout effet d’éviction de l’intervention publique sur les activités privées de recherche. Nous montrons également qu’une politique de financement d’un secteur public de la recherche peut représenter unealternative efficace à la politique visant à soutenir la R&D privée, sous condition que la recherche publique génère d’importants effets de débordement. Enfin, la répartition optimale du budget public destiné au soutien à l’innovation s’avère êtreplus généreuse envers le secteur public à mesure que les entreprises privées se situent à proximité de l’acteur public de la recherche. A l’inverse, le soutien public à l’innovation doit se faire davantage en faveur des entreprises privées à mesure que ces dernières sont soumises à une concurrence forte et à des difficultés d’appropriation de leur recherche. / Observing a lack of academic consensus about R&D public supports efficaciency, we focus on public R&D funding policies by considering R&D cooperation and proximity between firms and a public research sector. In a first way, we introduce how economic literature studies incentives to promote R&D efforts. In addition, we decide to illustrate our theorotical approach through french cluster policy called « politique des pôles de compétitivité ». In a second way, we develop an original theorotical modelisation able to evaluate the efficacity of three public instruments that promote R&D efforts and innovation : promote R&D cooperation, subsidizing private R&D sector and funding to public research sector. Our theorotical results lead us to make some recommandations to the policy makers. First, we conclude to an additionality effect of public policies on R&D efforts, that means we reject all crowding-out effect of public intervention. Moreover, we show that funding a public research sector (SPU policy) leads to better performance than the policy consisting to subsidize private R&D efforts (SPR policy) but only if the level of public spillovers is strong enough. Then, about the distribution of public fundings between public and private sector (SPM policy), we conclude that the proportion allocated to private sector always increases with the level of inter-firm spillovers and with the concentration of the industry if and only if the level of inter-firm spillovers is high enough. In the opposite, this proportion allocated to private sector decreases with the level of public knowledge externalities to the private sector, due to a closer proximity between public and private bodies, regardless of whether firms cooperate or not in R&D.