Saturation informatique et ralentissement de la productivité

L’une des énigmes actuelles de l’économie est le récent ralentissement mondial de la productivité, par rapport à la fin des années 1990 et au début des années 2000. Cette perte de productivité est économiquement importante : si la croissance de la productivité était restée au même niveau qu’en 1995-2004, le PIB américain aurait augmenté de milliards de dollars. Dans cet article, je discute d’un nouvel article qui relie ce ralentissement de la productivité à la saturation de l’adoption de l’électronique dans la plupart des industries. Je montre que la majeure partie de la croissance de la productivité due à la miniaturisation électronique est concentrée entre 1985 et 2005.

Baisse de la productivité et loi de Moore

Aux États-Unis, la croissance moyenne de la productivité du travail au cours de la période 1995-2004 était de 2,85 % par an. Cette croissance de la productivité a considérablement diminué au cours de la décennie suivante, pour atteindre une moyenne de 1,27 % par an au cours de la période 2005-2015. Ce modèle n’est pas unique aux États-Unis. Pour un panel de pays de l’OCDE, Syverson (2017) montre que la croissance de la productivité du travail est passée de 2,3 % sur la période 1995-2004 à 1,1 % sur la période 2005-2015.

Je propose que la saturation de l’électronique dans d’autres industries puisse expliquer la dynamique de la croissance de la productivité. Lorsque les ordinateurs ont été introduits pour la première fois, ils étaient très volumineux et lourds et n’étaient utilisés que dans des applications très spécialisées. En raison des améliorations constantes de la technologie de fabrication des semi-conducteurs, les transistors électroniques ont diminué de 50 % tous les dix-huit mois, une tendance connue sous le nom de loi de Moore. Au fur et à mesure que la taille et le poids des ordinateurs et de l’électronique ont diminué, ils ont été adoptés comme intrants par de plus en plus d’industries, y compris pratiquement toutes les industries de fabrication et de services, ce qui a entraîné une augmentation de la productivité dans l’ensemble de l’économie. Dans Azar (2022), j’utilise un nouvel ensemble de données de poids des produits pour estimer l’effet de la loi de Moore sur la croissance de la productivité.

La miniaturisation électronique conduit à de nouvelles combinaisons de produits

Pour estimer comment la miniaturisation électronique affecte la croissance de la productivité, je développe un nouveau modèle où les entreprises ont différentes méthodes ou « recettes » pour fabriquer leurs produits, et la productivité de chaque méthode dépend de la combinaison d’intrants utilisés dans la production. Par exemple, il existe de nombreuses façons de produire une voiture, selon les matériaux utilisés. Une voiture des années 2020 avec des milliers de micropuces et un cadre en alliage de fibre de carbone sera beaucoup plus sûre, confortable et efficace qu’une voiture des années 50 sans composants électroniques et avec un cadre en acier.

Dans ce modèle, il existe des limites physiques sur lesquelles les intrants peuvent être combinés pour fabriquer un produit. La raison pour laquelle les voitures ou les machines industrielles des années 1950 ne reposaient pas sur l’électronique n’est pas parce que les ordinateurs n’existaient pas, mais parce qu’ils étaient trop gros et trop lourds pour être pratiquement utilisés dans la production. Ceci est illustré ci-dessous.

Remarque : lors de la fabrication d’une voiture, la somme totale des poids des composants ne peut pas dépasser le poids de la voiture, qui dans ce chiffre est de 4 000 livres. Les petits composants électroniques, tels que les appareils GPS modernes (0,5 lb), les caméras (0,06 lb) et les unités de commande électroniques (2 lb) s’intègrent tous confortablement à l’intérieur de la voiture. Cependant, les superordinateurs de pointe (5 500 livres) ne peuvent être intégrés à la voiture sans violer la contrainte de poids.

J’utilise un nouvel ensemble de données sur les poids des produits d’IHS Markit pour déterminer le poids médian du produit de chaque industrie. Je combine cela avec les tableaux de la chaîne d’approvisionnement du Bureau of Economic Analysis (BEA) pour déterminer dans quelle mesure le poids de chaque intrant contribue au poids du produit final. Avec cet ensemble de données combinées, je peux simuler ce qui arrive à la chaîne d’approvisionnement lorsque la taille de l’électronique et des semi-conducteurs diminue.

À mesure que la taille de l’électronique et des ordinateurs diminue, le nombre de combinaisons d’intrants possibles utilisées par les différentes industries de fabrication et de services augmente. Le graphique ci-dessous montre la variation logarithmique du nombre de combinaisons d’intrants possibles pour l’industrie manufacturière moyenne et l’industrie non manufacturière moyenne. D’après le graphique, nous pouvons voir que le nombre de nouvelles combinaisons possibles pour la fabrication commence à augmenter dans les années 1960, culmine dans les années 1970 et diminue lentement à partir des années 1980 jusqu’au début des années 2000. En revanche, le nombre de nouvelles combinaisons possibles pour les industries non manufacturières commence à augmenter au début des années 1980, culmine à la fin des années 1990 et au début des années 2000, et diminue depuis lors, avec une légère hausse au début des années 2010.

Nombre de nouvelles combinaisons

Source : calcul de l’auteur à partir de l’ensemble de données PIERS.

Ces modèles montrant l’adoption de nouvelles combinaisons d’entrées résultant de la miniaturisation électronique correspondent à l’adoption historique des ordinateurs et de l’électronique dans différentes industries. Les industries manufacturières, telles que les constructeurs d’avions ou les producteurs de machines industrielles, ont été les premières à adopter les ordinateurs et les composants électroniques. Même si les ordinateurs de l’époque étaient grands, les machines produites à l’époque étaient assez grandes pour les accueillir.

Dans le même temps, les ordinateurs n’ont été largement adoptés que dans les secteurs non manufacturiers – tels que la finance, les services et la vente au détail – après l’introduction des ordinateurs personnels (PC) IBM et Apple dans les années 1980. Les PC ont permis à un grand nombre d’employés de bureau d’avoir accès à leur propre appareil, au lieu de devoir compter sur un ordinateur central à l’échelle de l’entreprise. L’introduction des ordinateurs portables, des smartphones et des tablettes a permis aux prestataires de services sur le terrain de transporter un appareil informatique sur eux à tout moment. De plus, la miniaturisation de l’électronique a conduit des appareils autrefois « stupides » tels que des caméras et des équipements médicaux à avoir leurs propres capacités de calcul.

De nouvelles combinaisons de produits conduisent à une productivité accrue

Jusqu’à présent, nous avons vu que la miniaturisation électronique a entraîné une augmentation du nombre de combinaisons réalisables d’intrants, tant pour les industries manufacturières que non manufacturières. Mais cela augmente-t-il la productivité ? Je montre que c’est bien le cas, en régressant la productivité au niveau de l’industrie sur le nombre de combinaisons d’entrées réalisables rendues possibles par la miniaturisation électronique. Les résultats de la régression impliquent qu’une augmentation de 1 % des combinaisons d’intrants entraîne une augmentation de 0,004 % de la productivité de l’industrie.

J’utilise ensuite ce coefficient de régression estimé, ainsi que la série chronologique sur le nombre de combinaisons possibles, pour estimer l’effet de la loi de Moore sur la productivité de chaque industrie. Enfin, j’agrège les estimations spécifiques à l’industrie pour obtenir une estimation de la façon dont la miniaturisation électronique a affecté l’ensemble de l’économie américaine au fil du temps. Les résultats sont présentés dans le tableau suivant. La ligne jaune montre la tendance de la productivité réalisée, tandis que la ligne bleue montre la productivité attribuable à la loi de Moore. La ligne rouge montre une autre mesure, qui ne tient pas compte des retombées de productivité entre les différentes industries. Au total, environ 11,74 % de tous les gains de productivité entre 1960 et 2020 peuvent être attribués à la miniaturisation électronique.

Croissance de la productivité attribuable à la miniaturisation électronique

Source : Calculs de l’auteur basés sur Port Import/Export Reporting Services, Bureau of Economic Analysis et NBER-CES Manufacturing Industry Database.

La plupart de ces gains de productivité sont concentrés dans la période 1985-2005, lorsque les ordinateurs et l’électronique ont été intégrés à pratiquement toutes les industries. Au cours de cette période, la loi de Moore représente 14,22 % de toute la croissance de la productivité. Une observation importante du graphique est qu’après le milieu des années 2000, les contributions à la productivité de la loi de Moore deviennent négligeables et la productivité globale a diminué. Avant 1985, les ordinateurs étaient encore trop volumineux pour apporter une contribution significative à la performance de la plupart des services et produits. Après 2005, les ordinateurs étaient devenus si petits qu’ils étaient déjà devenus essentiels dans presque toutes les industries, et toute adoption ultérieure depuis lors n’a conduit qu’à des améliorations progressives de la productivité. Cela suggère qu’une grande partie du ralentissement de la productivité après 2005 peut s’expliquer par la saturation de l’adoption de l’électronique. Une fois que l’électronique était suffisamment petite pour être utilisée dans presque toutes les industries, son effet sur la productivité a disparu.

Photo: portrait de Pablo Azar

Pablo Azar est économiste de recherche financière dans les études sur la monnaie et les paiements au sein du groupe de recherche et de statistiques de la Federal Reserve Bank de New York.

Comment citer cet article :
Pablo Azar, « Saturation informatique et ralentissement de la productivité », Federal Reserve Bank of New York Économie de Liberty Street6 octobre 2022, https://libertystreeteconomics.newyorkfed.org/2022/10/computer-saturation-and-the-productivity-slowdown/.


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