Essays on the Economics of Artificial Intelligence and Innovation

This thesis explores the multifaceted impact of Artificial Intelligence (AI) on firm performance, productivity, and sustainable innovation within industrial ecosystems. Utilizing data from over 600,000 individuals across 3,251 Italian firms, we develop a firm-level AI investment indicator and connect it to firm performance. Our findings reveal that AI investments significantly enhance technological newness and firm performance, driven by internal AI knowledge, university AI graduates, and patent acquisitions. Additionally, we analyze the strategic impact of AI on firm productivity, focusing on customer centricity, international market expansion, and environmental sustainability. Data from 1,800 manufacturing firms indicate that AI investments improve production efficiency, particularly when combined with international market expansion strategies. However, customer-centric strategies show less productivity improvement, and no significant relationship is found between AI and environmental sustainability. Lastly, we investigate AI capabilities—comprising tangible, human, and intangible knowledge (Triple Helix)—and their role in driving sustainable innovation (Twin). Survey data from 6,732 companies highlight the positive impact of university-industry-government interactions on both brown and green innovation. Firms with greater AI capabilities are more likely to adopt AI technology, supporting theories of cumulative advantage and absorptive capacity. This thesis underscores the importance of AI in enhancing firm performance, productivity, and sustainable innovation, providing valuable insights for policymakers and business leaders.

La tesi esplora l'impatto dell'intelligenza artificiale (IA) sulle performance aziendali, sulla produttività e sull'innovazione sostenibile delle imprese negli ecosistemi industriali. Nello specifico, la prima area di lavoro si concentra sulla produttività. Utilizzando dati relativi a oltre 600.000 individui occupati in 3.251 aziende italiane, il lavoro sviluppa un indicatore di investimento AI a livello d’impresa e lo collega alle performance aziendali. I risultati rivelano che gli investimenti in AI migliorano significativamente l’intensità tecnologica e la performance grazie all’effetto della dotazione interna di IA, dello stock di laureati in IA e dei brevetti. Riguardo alla seconda area, il lavoro esplora l'impatto dell'IA sulla produttività d’impresa distinguendo per tre linee strategiche: centralità del cliente, espansione del mercato internazionale e sostenibilità ambientale. I dati relativi a 1.800 imprese manifatturiere indicano che gli investimenti in IA migliorano l'efficienza produttiva se combinati con strategie di espansione del mercato internazionale. Al contrario, le strategie incentrate sulla centralità del cliente mostrano un minore impatto sulla produttività, mentre non emerge alcuna relazione significativa tra IA e sostenibilità ambientale. Riguardo alla terza area, il lavoro esamina il ruolo delle competenze IA nel guidare l'innovazione sostenibile. I dati relativi a 6.732 imprese evidenziano l'impatto positivo delle interazioni università-industria-governo sull'innovazione, sia “green” che “non-green”, con un ruolo più evidente per le imprese con maggiore propensione ad adottare le tecnologie IA. Questa tesi sottolinea l'importanza dell'IA nel migliorare le performance d’impresa, la produttività e l’innovazione sostenibile, fornendo utili informazioni per il management e il policy maker.