Le biais technologique fondements, mesures et tests empiriques - article ; n°1 ; vol.14, pg 171-227

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Revue française d'économie - Année 1999 - Volume 14 - Numéro 1 - Pages 171-227
Au cours des années trente, les théoriciens de la croissance ont défini la neutralité du progrès technique en considérant seulement deux facteurs de production homogènes : le travail et le capital. Aujourd'hui, cette notion sert à étudier l'impact des nouvelles technologies sur le changement de la structure de la demande de travail, dans une perspective plutôt micro-économique. Les nouvelles technologies élimineraient du travail non qualifié au profit des salariés les plus formés. Les résultats des études empiriques anglo-saxonnes et françaises sont toutefois peu concordants quant à la responsabilité directe de l'innovation dans la déformation des structures de salaire et d'emploi. Cet article a pour objectif d'analyser les fondements théoriques et méthodologiques de l'évaluation empirique du biais technologique afin d'identifier si ces écarts prennent leur source dans des différences de mesure, de sources statistiques, de niveaux d'observation ou s'ils doivent être rattachés à des spécificités des marchés du travail nationaux.
The neutrality of technical progress has been defined in the 30s in the framework of the macroeconomic analysis of growth and distribution, which considered only two aggregate inputs : labour and capital. Current analyses focus now on the impact of new technologies on the changing structure of labour demand, mainly from a microeconomic perspective. The new information and communication technologies would be biased toward skilled labour. However, the empirical evidence of a direct influence of technical progress on the changing structure of skills and wages in France and the United States is far from being perfectly converging. This paper aims at investigating the theoretical and methodological foundations of the empirical evaluation of technological bias in order to trace whether these discrepancies are due to differences in measures, in data sources, in the level of observation or to the specificity of each national labour market.
57 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : vendredi 1 janvier 1999
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Khaled Bouabdallah
Nathalie Greenan
Marie-Claire Villeval
Le biais technologique fondements, mesures et tests empiriques
In: Revue française d'économie. Volume 14 N°1, 1999. pp. 171-227.
Résumé
Au cours des années trente, les théoriciens de la croissance ont défini la neutralité du progrès technique en considérant
seulement deux facteurs de production homogènes : le travail et le capital. Aujourd'hui, cette notion sert à étudier l'impact des
nouvelles technologies sur le changement de la structure de la demande de travail, dans une perspective plutôt micro-
économique. Les nouvelles technologies élimineraient du travail non qualifié au profit des salariés les plus formés. Les résultats
des études empiriques anglo-saxonnes et françaises sont toutefois peu concordants quant à la responsabilité directe de
l'innovation dans la déformation des structures de salaire et d'emploi. Cet article a pour objectif d'analyser les fondements
théoriques et méthodologiques de l'évaluation empirique du biais technologique afin d'identifier si ces écarts prennent leur source
dans des différences de mesure, de sources statistiques, de niveaux d'observation ou s'ils doivent être rattachés à des
spécificités des marchés du travail nationaux.
Abstract
The neutrality of technical progress has been defined in the 30s in the framework of the macroeconomic analysis of growth and
distribution, which considered only two aggregate inputs : labour and capital. Current analyses focus now on the impact of new
technologies on the changing structure of labour demand, mainly from a microeconomic perspective. The new information and
communication technologies would be biased toward skilled labour. However, the empirical evidence of a direct influence of
technical progress on the changing structure of skills and wages in France and the United States is far from being perfectly
converging. This paper aims at investigating the theoretical and methodological foundations of the empirical evaluation of
technological bias in order to trace whether these discrepancies are due to differences in measures, in data sources, in the level
of observation or to the specificity of each national labour market.
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Bouabdallah Khaled, Greenan Nathalie, Villeval Marie-Claire. Le biais technologique fondements, mesures et tests empiriques.
In: Revue française d'économie. Volume 14 N°1, 1999. pp. 171-227.
doi : 10.3406/rfeco.1999.1076
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/rfeco_0769-0479_1999_num_14_1_1076Khaled BOUABDALLAH
Nathalie GREENAN
Marie-Claire VILLEVAL
Le biais technologique :
fondements, mesures et
tests empiriques
epuis les années quatre-vingt, la
dégradation de la situation des salariés non qualifiés sur le
marché du travail des pays développés, concernant les revenus
ou l'accès à l'emploi, a fait l'objet de nombreux tests empiriques.
Les économistes ont privilégié, de manière relativement una
nime, une explication en termes de choc sur la demande de tra- 172 Khaled Bouabdallah, Nathalie Greenan, Marie-Claire Villeval
vail dont l'origine est renvoyée parfois à la globalisation des
économies, mais plus fréquemment à la diffusion des technol
ogies de l'information et de la communication. Ces seraient économes en main-d'œuvre faiblement dotée en
capital humain et donc « biaisées » en faveur de la main-
d'œuvre la plus qualifiée.
Cette contribution a pour objectif d'éclairer la notion de
« biais technologique » en recourant aux enseignements de la théo
rie économique et en s'appuyant sur des travaux empiriques
récents. La définition du biais technologique trouve ses fonde
ments dans les travaux de Hicks [1932] et se prolonge dans ceux
de Harrod [1948] et Solow [1956]. Il s'agissait alors d'étudier les
effets du progrès technique sur l'intensité capitalistique dans le
cadre de l'analyse macro-économique de la croissance et de la
répartition (Lorenzi et Bourlès, [1995]). Ces auteurs décrivent
le progrès technique comme un choc déplaçant vers le haut la
frontière technologique de l'économie (ou la fonction de pro
duction agrégée). Analyser le biais technologique revient à ident
ifier comment cette frontière se déforme en se déplaçant. Si, à
l'équilibre, la répartition est restée inchangée, le progrès technique
est dit neutre. Dans le cas inverse, le progrès technique est dit
biaisé.
Dans les années trente, au moment où Hicks mit au
point sa théorie, l'idée que les innovations tendaient plutôt à éco
nomiser le travail était prégnante (Blaug [1978]). Le point de vue
dominant dans le débat était celui d'un progrès technique biaisé
en faveur du capital, ce qui venait étayer le sentiment, alors la
rgement partagé chez les économistes, de la croissance de long
terme de l'intensité capitalistique et du capital par unité de pro
duit. Cette vision reflète d'ailleurs la difficulté à établir une dis
tinction entre changement dans la substitution de facteurs et
déplacement de la fonction de production. Du point de vue
théorique, les prémices d'une analyse du progrès technique exo
gène sont en train de se mettre en place, alors même qu'il est décrit
comme principalement incorporé aux nouvelles machines.
Pourtant, à la suite de Hicks, l'hypothèse qui deviendra
dominante dans la littérature économique sur la croissance est Khaled Bouabdallah, Nathalie Greenan, Marie-Claire Villeval 173
celle de la neutralité du progrès technique. Cette neutralité sera
progressivement consacrée par l'usage croissant des fonctions de
production de type Cobb-Douglas à partir des années quarante.
Notons que dans ce cadre d'analyse, un progrès technique biaisé
affecte la clef de répartition au travers d'une déformation du
rapport des productivités marginales et/ou moyennes, mais que
l'on ne sait rien de son effet sur le niveau de l'emploi. Cette période
d'après-guerre n'est pas une période où l'on se préoccupe d'un
éventuel chômage technologique.
Plusieurs étapes scandent l'évolution de la réflexion théo
rique sur la neutralité ou le biais technologique depuis Hicks jus
qu'aux débats contemporains. Jusqu'à la fin des années soixante,
le débat a d'abord porté sur les problèmes de l'agrégation des fonc
tions de production. Le travail, perçu comme un facteur relat
ivement homogène, ne posait pas de problème particulier d'éva
luation. Cependant, le développement des systèmes éducatifs
aidant, la représentation du travail se modifia peu à peu dans les
années soixante et soixante-dix. En 1969, Griliches formalise et
teste empiriquement l'hypothèse d'une complémentarité entre
capital et main-d'œuvre qualifiée pour expliquer le maintien de
la croissance du salaire relatif des qualifiés en dépit de la crois
sance de l'offre de cette catégorie de main-d'œuvre. C'est aussi
à cette époque que les radicaux américains ainsi que certains
sociologues dénoncent le processus de déqualification associé à
l'automatisation. Le capital physique et la main-d'œuvre ouvrière
non qualifiée se substitueraient aux ouvriers professionnels.
Une étape nouvelle se dessine aujourd'hui. Les notions
de biais technologique et de complémentarité entre facteurs sont
mobilisées afin d'expliquer la dégradation de la situation des
travailleurs non qualifiés sur le marché du travail1. Il ne s'agit plus
de dénoncer leurs conditions de travail, mais les difficultés crois
santes de leur accès à l'emploi ou à un niveau de revenu de sub
sistance. La représentation de la technologie s'est complexifiée et
les tests empiriques sont réalisés à un niveau de plus en plus fin
en recourant à des fonctions de production flexibles. Alors que
dans les années trente et quarante, le débat théorique avait été
très présent autour de la notion de biais technologique, aujour- 174 Khaled Bouabdallah, Nathalie Greenan, Marie-Claire Villeval
ďhui le cadre théorique est beaucoup plus flou. En revanche, la
qualité du matériau empirique utilisé dans les tests s'est cons
idérablement améliorée.
L'objectif de cet article est de s'interroger sur le lien entre
la diversité des résultats empiriques micro-économiques et sec
toriels, la faiblesse de la formalisation théorique et la multiplic
ité des méthodes d'estimation et des sources utilisées. Partant
d'un rappel historique des fondements de la thèse du progrès tech
nique biaisé, nous allons présenter les principales méthodes d'éva
luation du biais technologique ainsi que les choix sous-jacents
des tests empiriques. Les principaux résultats obtenus sont ensuite
confrontés afin d'évaluer la portée et les limites de cette notion
de biais technologique.
Les fondements théoriques de la
notion de biais technologique
La notion de biais ou de neutralité du changement technologique
vise à rendre compte du déplacement de la fonction de product
ion (Q = F(K, L)) entre l'état qui précède le changement et celui
qui le suit. A priori, c'est donc une notion purement technique.
Néanmoins, l'exploration de cette question s'est largement pra
tiquée en plongeant la fonction de production dans le cadre
néoclassique d'analyse de la répartition. Dans ce cadre, il y a deux
facteurs de production parfaitement homogènes, le travail (L) et
le capital {K). Ils sont rémunérés à leur productivité marginale
(respectivement F\ et F'%), et comme les rendements sont par
ailleurs supposés constants, la répartition épuise le produit {F'i=w,
F'%=r, avec w, taux de salaire et r coût d'usage du capital). Un
progrès technique est alors dit neutre lorsqu'il laisse la réparti
tion, c'est à dire le partage de la valeur ajoutée entre rémunérat
ion du travail et rémunération du capital, inchangée (repré- Khaled Bouabdallah, Nathalie Greenan, Marie-Claire Villeval 175
sentée par le ratio F'KK/F'iL ou rK/wL). Trois variantes de cette
définition de la neutralité ont été proposées.
Selon Hicks [1932], est neutre un progrès technique qui
préserve l'intensité capitalistique (K/L). Cette condition est réa
lisée si le rapport des productivités marginales du capital et du
travail {F'i/F'k) reste constant suite à un déplacement de la fonc
tion de production (ou de coût). Inversement, le progrès tech
nique économise le capital (le travail) ou est biaisé en faveur du
travail (du capital) lorsqu'il réduit la productivité marginale du
capital (du travail) par rapport à celle du travail (du capital). Un
progrès technique neutre implique donc à la fois une répartition
(F'kK/F'iL) et une intensité capitalistique (K/L) inchangées suite
à un choc technologique.
Harrod [1948] et Solow [1956] ont proposé des défini
tions impliquant l'invariance de la répartition, mais pas celle de
l'intensité capitalistique. Pour Harrod, le progrès technique
neutre maintient la quantité de capital par unité produite inchan
gée (K/Q) pour une productivité marginale du capital (F'x)
constante, alors que pour Solow, le progrès technique neutre
laisse la quantité de travail par unité produite (L/Q) inchangée
pour une productivité marginale du travail donnée (F'j). Notons
qu'alors que Hicks définit la neutralité en postulant l'invariance
de la répartition, toutes choses égales par ailleurs (K/L et wlr
restent inchangés), Harrod (respectivement Solow) postule l'i
nvariance de la répartition dans un cadre où w et K/L changent
(respectivement r et K/L).
Ces définitions différentes de la neutralité du progrès
technique affectent la représentation du biais technologique (voir
tableau 1 et commentaire s'y rapportant) : à chaque type de neut
ralité correspond la définition d'un biais favorisant le travail et
d'un biais favorisant le capital, qui fait intervenir l'élasticité de sub
stitution entre ces deux facteurs. Ces définitions ne sont pas inte
rchangeables : un biais qui économise le travail au sens de Hicks
ne l'économise pas forcément au sens de Harrod et de Solow. De
plus, si les liens entre efficacité technique et répartition peuvent
être énoncés aisément, ils ne sont pas toujours intuitifs. Ainsi, une
innovation qui augmente le travail peut être neutre (au sens de 176 Khaled Bouabdallah, Nathalie Greenan, Marie-Claire Villeval
Harrod), mais elle peut aussi économiser le travail ou le consom
mer selon la valeur de l'élasticité de substitution. La représenta
tion théorique ne rencontre donc pas le sens commun selon lequel
le progrès technique augmente le travail pour l'économiser.
Tableau 1
Neutralité et changement technologique biaisé Elasticité substitution de Hjcks Harrod Solow
Neutralité au 0 > 1 Neutre Econome en travail Econome en capital
0 = 1 sens de Hicks Neutre Neutre
0 < 1 Neutre Econome en capital Econome en travail
Illustration non autorisée à la diffusion Neutralité au 0 > 1 Econome en capital Neutre Econome en capital
0 = 1 Neutre sens de Harrod Neutre
0 < 1 Econome en travail Neutre Econome en capital
0 > 1 Econome en travail Neutralité au Econome en travail Neutre
0 = 1 Neutre sens de Solow Neutre
0 < 1 Econome en capital Econome en capital Neutre
Source : Ahmad [1991], p. 47
Dans la pratique, les théories économiques examinées
éprouvent des difficultés à expliquer l'origine et la nature du
progrès technique, ce qui est source de confusion dès lors qu'il
s'agit d'utiliser les définitions et de pratiquer des tests empir
iques. Selon un premier point de vue, l'orientation du progrès
technique est induite par le mouvement des prix relatifs des fac
teurs. Dans le cadre de l'analyse de Hicks, une baisse du coût rela
tif du capital par rapport au travail induit la recherche et l'i
ntroduction d'un progrès technique économe en travail, qui, à son
tour, affectera les prix. Ainsi, pour Fellner [1961], ce sont les ant
icipations des tendances macro-économiques d'évolution des
coûts des facteurs qui influencent le choix de la technologie par
l'entrepreneur. Un biais défavorable au travail apparaît dès lors
qu'un accroissement relatif du taux de salaire réel par rapport au
taux d'intérêt est anticipé. Un biais au profit du capital ou du Khaled Bouabdallah, Nathalie Greenan, Marie-Claire Villeval 177
travail peut provenir également de la réponse de l'entrepreneur
à la rareté relative des facteurs de production. L'innovation éc
onome en travail se justifie par l'économie sur le facteur relativ
ement rare, le travail.
Cette thèse du biais induit par l'évolution des prix rela
tifs a été critiquée notamment par Salter [1966]. Face à une
hausse du coût relatif du travail, l'essentiel, pour l'entrepreneur,
est de trouver le moyen de réduire les coûts totaux, que ce soit
par des techniques économes en travail ou en capital. Dès lors,
c'est l'accessibilité du savoir relatif aux techniques respectiv
ement économes en travail et en capital qui va déterminer l'orien
tation du progrès technique. Toutefois, comme l'a montré Ken
nedy [1964], l'approche de Salter ne parvient pas à expliquer la
tendance à la constance de la répartition, contrairement à la
théorie du biais induit. Dans un modèle supposant la stabilité
des prix relatifs des facteurs, Kennedy établit que l'entrepreneur
opte pour l'innovation qui économise le plus le facteur le plus
coûteux. Si la part du travail dans les coûts totaux est supérieure
à celle du capital, il préférera l'innovation économe en travail et
réciproquement. Si les parts des deux facteurs sont identiques,
cette répartition est stable d'une période à l'autre. Enfin, à l'équi
libre de long terme, les parts de chaque facteur dans la réparti
tion sont stables.
Dans les années trente, l'idée que les innovations visaient
à économiser le travail plutôt que le capital était couramment
admise. Pourtant, dans les années quarante, l'hypothèse de la neut
ralité du progrès technique devient la plus courante, notamment
dans les modèles théoriques. Ce renversement de point de vue
a trois causes principales (Blaug [1978]). Tout d'abord, en dépit
d'une intuition partagée par nombre d'économistes, il s'est avéré
difficile d'établir empiriquement une tendance à la hausse de l'i
ntensité capitalistique ou du coefficient de capital qui aurait étayé
l'hypothèse d'un biais en faveur du capital. Ensuite, après la
guerre, la répartition du revenu a eu tendance à se déplacer en
faveur du travail. Enfin, il s'est avéré possible et robuste d'ajus
ter une fonction de production Cobb-Douglas aux données amér
icaines, où le progrès technique est neutre par construe- 178 Khaled Bouabdallah, Nathalie Greenan, Marie-Claire Villeval
tion. Pourtant dans les années soixante et soixante-dix, de nomb
reux tests empiriques ont conclu à la non-neutralité au sens de
Hicks du progrès technique aux Etats-Unis (Resek [1963], Sato
[1970], Takayama [1974]).
La prise en compte de l'hétérogénéité du facteur travail
a renouvelé la réflexion sur les effets du progrès technique. En
effet, la neutralité ou le biais technologique ont été définis dans
un cadre à deux facteurs de production. En ajouter un troisième
en scindant le travail en main-d'œuvre qualifiée (L^) et non qual
ifiée (Ln) enrichit la représentation des interdépendances pro
ductives, car les facteurs pris deux à deux ne sont plus forcément
substituables. Mais cela complique aussi l'analyse des effets du
progrès technique sur la répartition : au concept de biais tech
nologique s'ajoute celui de complémentarité entre capital et tra
vail qualifié.
La définition de cette a été travaillée par
Griliches [1969] afin d'expliquer le maintien de la croissance du
salaire relatif des qualifiés aux Etats-Unis en dépit de la
de l'offre de cette catégorie de main-d'œuvre. Les élasticités de
substitution partielle, définies par Allen [1938], permettent de
mesurer l'impact d'une modification du prix d'un facteur / sur
la quantité demandée d'un autre facteur^', toutes choses égales
par ailleurs : ainsi, deux facteurs sont dits complémentaires en
prix lorsque la quantité utilisée de l'un augmente quand le prix
de l'autre diminue. L'élasticité de substitution partielle (cif) est,
dans ce cas, négative. Une complémentarité stricte entre capital
et main-d'œuvre qualifiée se traduit par une élasticité de sub
stitution négative {(Уф<0). Mais Griliches [1969] propose une déf
inition plus large où il suffit que les élasticités partielles fixant les
interdépendances entre le capital (A), le travail qualifié (L„) et
le travail non qualifié (Ln) respectent les inégalités suivantes :
onk > 0, onk > oqk, onk щ
En effet, cette complémentarité au sens large implique une
augmentation de la part de la main-d'œuvre qualifiée dans les
coûts totaux suite à une baisse du prix du capital. Le test empi- Khaled Bouabdallah, Nathalie Greenan, Marie-Claire Villeval 179
rique réalisé par Griliches sur une coupe de secteurs pour l'an
née 1954 confirme l'hypothèse de complémentarité entre capit
al et main-d'œuvre qualifiée.
Par la suite, de très nombreuses études ont confirmé le
résultat de Griliches. Selon la synthèse de Hamermesh [1993],
l'élasticité partielle de substitution entre main-d'œuvre quali
fiée et capital est généralement négative (-1,94 chez Berndt et
Christensen [1974] sur données américaines et -0,01 chez Berg-
strôm et Panas [1992] sur données suédoises, par exemple).
L'élasticité partielle de substitution entre capital et main-d'œuvre
non qualifiée est toujours positive (respectivement 2,92 et 0,15
pour ces mêmes auteurs). Enfin, pour les exemples que l'on suit,
l'élasticité partielle de substitution entre catégories de qualifica
tion est positive (respectivement 5,51 et 1,20). Toutefois ce
résultat semble plus fragile : d'autres estimations obtiennent un
signe négatif (-0,02 chez Freeman et Medoff [1982] sur données
américaines, -0,48 chez Turnovski et Donnelli [1984] sur don
nées australiennes). Enfin, Hamermesh souligne que les quelques
travaux qui ont testé la séparabilité entre capital et travail au sein
de la fonction de production l'ont en général rejetée. Il est donc
préférable d'analyser les effets de substitution entre catégories de
main-d'œuvre en tenant compte soit du coût, soit du volume de
capital.
Alors que Griliches [1969] cherche à établir empirique
ment la complémentarité entre capital et main-d'œuvre qualifiée,
des économistes radicaux comme Marglin [1974] et Braverman
[1974] développent la thèse d'un progrès technique déqualif
iant. La structure politique de la firme capitaliste conduirait à
un biais en faveur de méthodes d'organisation du travail rédui
sant le niveau de qualification requis. Les capitalistes remplacent
la main-d'œuvre qualifiée par des machines et de la main-d'œuvre
non qualifiée afin de conserver le contrôle du processus de pro
duction. Ces deux visions des effets du progrès technique sur la
main-d'œuvre ne sont compatibles que si la main-d'œuvre qual
ifiée complémentaire aux machines que mesure Griliches fait par
tie d'une équipe de direction sans cesse alourdie pour maîtriser

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