Progreso tecnológico, precios hedónicos y aprendizaje en la prácticaUna aplicación a los aviones de caza a reacción

Abstract

La presente Tesis Doctoral tiene como objetivo estudiar diferentes aspectos en relación al progreso tecnológico y al coste de adquisición de los aviones de caza a reacción. La Tesis Doctoral está formada por tres capítulos fundamentales, al margen del capítulo de introducción y del capítulo de conclusiones finales. Estos tres capítulos tienen como objetivo fundamental la medición del progreso tecnológico en los aviones de caza a reacción desde diferentes perspectivas y usando diferentes aproximaciones. Los aviones de caza constituyen uno de los equipos más complejos y más avanzados tecnológicamente que existen en la actualidad. Además, resulta indudable que cualitativamente han experimentado importantes cambios tecnológicos desde su invención hasta nuestros días, siendo uno de los equipos de mayor complejidad y que mayor carga tecnológica incorporan en la actualidad. El objetivo de esta Tesis es precisamente cuantificar, desde diversos puntos de vista, la importancia del cambio tecnológico en los aviones de combate tipo "caza" a reacción desarrollados a partir de 1944 hasta la actualidad, y las implicaciones que se derivan de dicho progreso tecnológico, que tiene importantes repercusiones tanto para la industria como para los gobiernos, que son los demandantes y usuarios de estos equipos de defensa. En el segundo capítulo titulado "Medición del cambio tecnológico en los aviones de caza a reacción de los Estados Unidos: Un enfoque de precios hedónicos" se ha llevado a cabo una medición cuantitativa del cambio tecnológico en los aviones de combate de caza a través de la estimación de los precios implícitos de las diferentes características técnicas y operativas de estos equipos de defensa mediante el método de los precios hedónicos. El método de precios hedónicos ha adquirido una gran relevancia durante los últimos años, dado que permite corregir los errores de medición en los precios de los bienes debido al cambio tecnológico y de este modo obtener una medida del mismo. En este capítulo se ha utilizado este enfoque para medir en términos cuantitativos el cambio tecnológico en los aviones de combate de caza a reacción de los Estados Unidos, desde el año 1944 hasta el presente. Las características, tanto técnicas como operativas de los aviones de combate a reacción han experimentado un gran cambio desde que el primer modelo fuese desarrollado a principios de la década de 1940, respecto a los actuales desarrollos de principios del siglo XXI. De forma paralela a este cambio tecnológico se ha producido una muy importante escalada en el precio de las nuevas generaciones de aviones repecto a las anteriores. Así, mientras que los primeros aviones de caza a reacción tenían un precio en torno a los 100.000 dólares (en dólares corrientes de 1944), los últimos modelos casi alcanzan los 200 millones dólares (en dólares corrientes de 2012), lo que supone, en términos nominales, 2.000 veces más. Sin embargo, hemos de tener en cuenta que aunque este producto ha experimentado importantes cambios tecnológicos a lo largo del tiempo, esto ha propiciado un aumento significativo tanto en sus capacidades operativas, como técnicas. Basta comparar las capacidades operativas del F-22 Raptor con el primer avión de caza a reacción operativo, F-80 Shooting Star desarrollado en 1944. El progreso tecnológico constituye uno de los problemas más importantes para medir el cambio en los precios de los bienes. Esto es debido a que el progreso tecnológico hace que los bienes no sean homogéneos a lo largo del tiempo, por lo que variaciones en su precio pueden resultar consecuencia de cambios en sus atributos. Esta tendencia en el precio de los aviones de caza se ha considerado como insostenible, y con consecuencias dramáticas para los presupuestos de defensa. En efecto, tal y como muestra la afirmación de la denominada Ley de Augustine (Augustine, 1987), el coste unitario de los aviones de combate está aumentando a un ritmo exponencial con el tiempo, tendencia que va a continuar en el futuro. En este capítulo estimamos la relación entre el precio "flyaway" de un conjunto de aviones de caza desarrollados por la industria de los Estados Unidos, respecto a un conjunto de variables que reflejan aspectos técnicos y operativos de cada modelo, así como una tendencia temporal. El objetivo de realizar esta estimación es el de obtener una medida del precio de estos equipos corregido por el cambio en la calidad de los mismos. De este modo, podemos obtener una medida del aumento real en el precio de estos equipos así, como del progreso tecnológico incorporado en los mismos. La principal conclusión derivada del análisis anterior es que la escalada de precios de los aviones caza a reacción, de alrededor del 13% como promedio anual durante el periodo muestral considerado, es debida únicamente al aumento en las capacidades técnicas y operativas de estos equipos de defensa. El incremento de los precios ajustados por calidad de la caza a reacción ha sido, en promedio, un 2,5%, una cifra por debajo de las medidas de inflación estándar para el periodo analizado, que se sitúan en torno al 4%. Este resultado no contradice la ley de Augustine que predice una continua escalada en el precio de los aviones de caza, pero muestra que el aumento de precios se debe íntegramente a los avances tecnológicos incorporados en aviones de caza a reacción. El progreso tecnológico estimado de aviones de combate de Estados Unidos es, en promedio, alrededor del 10% por año. El tercer capítulo, titulado "Tendencias tecnológicas en los aviones de caza a reacción: Una comparación entre los cazas de Estados Unidos y de la Unión Soviética/Rusia", se centra en el análisis de tendencias tecnológicas en los aviones de caza a reacción, realizando una comparación entre los Estados Unidos y la Unión Soviética/Rusia. Sin duda, uno de los objetivos para medir el progreso y nivel tecnológico es comparar diferentes productos con objeto de determinar qué producto está más avanzado. En el caso de los bienes de equipo militar resulta vital comparar la capacidad y características técnicas de estos equipos con los de los enemigos potenciales, dado que en caso de conflicto el resultado viene en gran medida determinado por la calidad de los equipos utilizados. Para realizar esta comparación se require obtener una medida de la tendencia tecnológica de una determinada industria, lo que permite determinar la posición de cada equipo o producto respecto a la misma. En primer lugar, el análisis realizado nos permite situar, a cada modelo de caza en particular, respecto a la tendencia tecnológica general, por lo que nos permite calificar a cada modelo como un avión adelantado o retrasado respecto al estándar de la industria en el momento en el que realizó su primer vuelo. En segundo lugar, permite comparar la diferencia tecnológica entre las industrias aeronáuticas de los Estados Unidos y de la Unión Soviética/Rusia a lo largo del tiempo. Por último, permite definir la frontera tecnológica en términos de los modelos más avanzados tecnológicamente en cada momento del tiempo. Para ello, en este capítulo, utilizamos la metodología propuesta por Alexander y Nelson (1973), que consiste en la estimación de una regresión simple del tiempo de aparición de un equipo respecto a un conjunto de características técnicas y de funcionamiento. La principal aportación de este capítulo consiste en la aplicación de dicha metodología para diferentes industrias de forma simultánea, de manera que permite, por un lado, trazar la tendencia tecnológica agregada respecto al equipo estudiado y, por otra, comparar directamente el grado de desarrollo tecnológico alcanzado por cada una de estas industrias. En particular, dicha metodología ha sido aplicada a las industrias aeronáuticas que producen aviones de caza de los Estados Unidos y de la Unión Soviética/Rusia, que pueden considerarse como las más importantes a nivel mundial y más avanzadas tecnológicamente. Este análisis nos permite situar cada modelo de caza desarrollado respecto al nivel tecnológico general alcanzado por ambas industrias, por lo que permite comparar de forma directa el nivel tecnológico de los diferentes modelos desarrollados por los dos países. De forma adicional, permite comparar a nivel agregado el nivel tecnológico alcanzado por las industrias aeronáuticas de ambos países en cada momento del tipo, los que permite determinar que país cuenta con una industria de producción de aviones de caza más avanzada o retrasada y, cuantificar dicho avance o retraso. De los resultados obtenidos del análisis realizado anteriormente pueden derivarse diferentes implicaciones de relevancia tanto para la industria como para los responsables de defensa. En primer lugar, encontramos la existencia, en una cantidad no despreciable y que puede suponer una gran diferencia en caso de conflicto, de una ventaja tecnológica por parte de la industria aeronáutica de aviones de caza de los Estados Unidos con respecto a la industria de la Unión Soviética/Rusia. En media, esta diferencia se ha cuantificado en alrededor de 2 años, como valor medio, sobre la totalidad del periodo considerado. En segundo lugar, esta diferencia tecnológica a favor de la industria norteamericana no ha sido constante durante el tiempo. Así, durante algunos periodos la ventaja tecnológica ha estado del lado de los Estados Unidos, pero durante otras épocas la ventaja ha caído del lado de la Unión Soviética, dependiendo de la introducción de modelos de cazas en particular y de la reacción de cada país ante el desarrollo de nuevos modelos por parte del otro. En cualquier caso, en términos cuantitativos la ventaja que ha presentado la industria de aviones de caza de la Unión Soviética/Rusia durante estos periodos ha sido muy limitada en comparación con las ventajas alcanzadas por los Estados Unidos. El resultado más importante obtenido es mostrar el hecho de que la diferencia tecnológica entre ambas industrias aumenta de forma considerable con el profundo cambio tecnológico provocado por el desarrollo de aviones de caza de 5ª generación. El desarrollo del F-22A Raptor aumentó la diferencia tecnológica entre los Estados Unidos y Rusia a unos niveles que no se habían producido en el pasado. En este caso particular, la diferencia tecnológica existente en el momento en el que el F-22A Raptor realizó su primer vuelo y el avión de caza más avanzado de Rusia en dicho momento ha sido estimado en unos 20 años. Incluso el avión de caza de 5ª generación producido por la industria de Rusia, aún en fase de desarrollo y todavía no operativo, el T-50 PAK-FA, aparece como un producto desafasado de acuerdo con la tendencia general tecnológica estimada para estos equipos de combate. Estos resultados en su conjunto parecen indicar la existencia de importantes dudas acerca de la capacidad de Rusia, como heredera de la industria aeronáutica de la antigua Unión Soviética, para seguir los progresos tecnológicos de la industria norteamericana en el desarrollo de nuevos aviones de caza. El cuarto capítulo, con el título "La curva de aprendizaje y el precio de los aviones de caza", tiene como objetivo la aplicación de la denominada curva de aprendizaje al precio de los aviones de caza más recientes fabricados en los Estados Unidos. La curva de aprendizaje se ha convertido en un instrumento de gran importancia para analizar la evolución de los costes de producción de un determinado equipo en función de la cantidad acumulada producida del mismo. Así, en una gran cantidad de industrias se ha observado que a medida que aumenta la producción acumulada, disminuyen los costes unitarios de producción. Este fenómeno está asociado al aprendizaje en la práctica por parte de los trabajadores y de la propia organización productiva. El aprendizaje en la práctica es un fenómeno que aparece en aquellos procesos de fabricación que son intensivos en mano de obra cualificada y que implican la producción de equipos o bienes de cierta complejidad. Este es el caso de la industria aeroespacial, donde la fase más costosa es el ensamblaje del equipo final, que requiere una gran cantidad de mano de obra y de elevada cualificación, debido a que los equipos finales implican la unión de un gran número de componentes de alto contenido tecnológico y la integración de los mismos supone un proceso altamente complejo. El proceso de aprendizaje en la práctica en la fase de producción de los aviones de caza tiene importates consecuencias en la fijación del precio unitario de los mismos. Así, el precio unitario de los aviones de caza se fijan por bloques de producción, que habitualmente coinciden con el año fiscal, siendo este precio menor conforme aumenta la producción, si bien llega un momento en el cual el aprendizaje es muy reducido, ya que se produce principalmente en las etapas iniciales de producción, por lo que el precio llega a estabilizarse. En la literatura generalmente se asume que la mayor parte del aprendizaje se produce durante la producción de las primeras 100 unidades, siendo las ganancias posteriores muy limitadas. Esta también es la razón por la cual, para fijar el precio de un avión de caza, se utiliza el precio correspondiente a la unidad producida número 100. Por este motivo, la curva de aprendizaje se ha convertido en el principal instrumento que utiliza el DoD (Department of Defence) de los Estados Unidos para la fijación del precio unitario de los aviones militares en sus negociaciones con la industria. En concreto, en este capítulo, hemos estimado las curvas de aprendizaje correspondientes a 3 modelos de caza de reciente fabricación: El F/A-18E/F Super Hornet, el F-22A Raptor, y el F-35A Lightning II. La variable que utilizamos de referencia es el precio unitario "flyaway" de los diferentes lotes adquiridos por el DoD de los Estados Unidos. Los resultados obtenidos muestran que la curva de aprendizaje para los dos primeros modelos es similar a la obtenida para modelos anteriores, situándose en torno al 85%. Así, no parece que la mayor complejidad tecnológica de los últimos modelos desarrollados haya tenido un impacto sobre el aprendizaje en la producción de estos equipos respecto a modelos anteriores con una menor complejidad tecnológica. Sin embargo, el aprendizaje observado en la producción del F-35A es mucho más reducido, obteniéndose una curva de aprendizaje del 91%. Esta diferencia observada puede explicarse por el hecho de que en el caso del F-35, se fabrican de forma simultánea tres variantes, con importantes diferencias técnicas entre las mismas. Este resultado puede tener importantes implicaciones respecto a la estrategia a seguir por parte de la industria en la fabricación de aviones de caza. En principio, el uso de una misma plataforma pero con diferentes versiones, parece una estrategia adecuada para la reducción de costes, que de otro modo serían muy elevados. Esta ha sido la filosofía utilizada con el último desarrollo de la industria norteamericana, el F-35 Lightning II. En un intento de minimizar costes, se utiliza prácticamente la misma plataforma para desarrollar tres versiones con características muy diferentes. Si bien esta estrategia puede resultar adecuada para la reducción de costes las etapas de desarrollo previas a la producción, puede tener efectos negativos sobre los costes en la etapa de producción. Así, la producción simultánea de diferentes versiones de un mismo avión, en la misma cadena de montaje, puede dar lugar a menores avances en el aprendizaje por lo que la reducción de costes a medida que aumenta la producción acumulada sería menor. Por otra parte, también hemos estudiando la persistencia del aprendizaje adquirido en el proceso de producción de cada modelo. Los resultados obtenidos muestran una elevada depreciación de la experiencia adquirida a lo largo del tiempo, del 100% para los casos del F-22A y del F-35A, y de superior al 90% para el caso del F/A-18E/F, si bien hemos de tener en cuenta que los datos utilizados tienen frecuencia anual. La presente Tesis Doctoral finaliza con un capítulo de conclusiones generales, donde se recogen, de forma conjunta, los principales resultados encontrados en los capítulos anteriores y sus implicaciones tanto desde el punto de vista económico como desde el punto de vista de la defensa.