Moderna uppfinnare – även de i Steve Jobs liga – kommer att ha svårt att mäta sig med produktiviteten hos Thomas Edisons från det förflutna.

Det beror på att stora idéer blir svårare och svårare att hitta, och innovationer har blivit allt mer omfattande och kostsamma ansträngningar, enligt ny forskning från ekonomer vid Stanford Institute for Economic Policy Research.

Som ett resultat, enorma kontinuerliga ökningar av forskning och utveckling kommer att behövas för att upprätthålla även dagens låga ekonomiska tillväxttakt.

Nicholas Bloom, en SIEPR senior fellow och medförfattare till en tidning som släpptes denna vecka av National Bureau of Economic Research , hävdar att så många spelförändrande uppfinningar har dykt upp sedan andra världskriget att det har blivit allt svårare att komma på nästa stora idé.

"Tanken nu på att någon skulle uppfinna något så revolutionerande som loket på egen hand är otänkbar, sa Bloom.

"Det är verkligen sant om du går tillbaka ett eller två hundra år, som när Edison uppfann glödlampan, " sa han. "Det är ett enormt stycke teknik och en kille uppfann det i princip. Men medan vi tänker på Steve Jobs och iPhone, det var ett team av dussintals människor som skapade iPhone."

För att bättre förstå landets tröga ekonomiska tillväxt, Bloom och hans tre medförfattare – SIEPR senior fellow Chad Jones, Stanford doktorand Michael Webb, och MIT-professorn John Van Reenen – undersökte forskningsproduktiviteten på en aggregerad nationell nivå såväl som inom tre delar av industrin:teknik, medicinsk forskning och jordbruk. För en annan åtgärd, de analyserade också forskningsinsatser vid börsnoterade företag.

Deras papper följer ett gemensamt ekonomiskt koncept att ekonomisk tillväxt kommer från människor som skapar idéer. Med andra ord, när du har fler forskare som producerar fler idéer, du får mer ekonomisk tillväxt.

Men Bloom och hans team finner en inte så rosa obalans. Samtidigt som forskningsinsatserna ökar avsevärt, forskningsproduktiviteten – eller de idéer som tas fram per forskare – minskar kraftigt.

Så anledningen till att den amerikanska ekonomin överhuvudtaget har vuxit är att kraftiga ökningar av forskning och utveckling har mer än uppvägt nedgången i forskningsproduktivitet, studien fann.

Specifikt, antalet amerikaner som är engagerade i FoU har ökat med mer än tjugofaldigt sedan 1930 medan deras kollektiva produktivitet har sjunkit med en faktor 41.

"Det blir svårare och svårare att skapa nya idéer, och ekonomin kompenserar mer eller mindre för det, " sa Bloom. "Det enda sättet vi har kunnat upprätthålla tillväxten är att kasta fler och fler forskare på det."

Tidningen stavade det rakt ut i siffror:"Ekonomin måste fördubbla sina forskningsansträngningar vart 13:e år bara för att upprätthålla samma totala ekonomiska tillväxttakt."

Ny data, nytt perspektiv

Bloom startade denna forskning för ett år sedan, inspirerad att gräva djupare efter att ha talat i en panel vid det ekonomiska toppmötet i SIEPR som diskuterade "Är produktivitetsnedgången på riktigt?" Han medger att tidningen – och dess något pessimistiska analys – har dämpat hans tidigare, mer optimistisk hållning.

"Jag har ändrat mig, "Sade Bloom. "Ganska mycket alla vanliga ekonomer har blivit ganska deprimerade när det gäller produktivitetstillväxt."

Vid SIEPR-toppmötet 2016, Bloom var mer positiv till landets produktivitet, Han sa att dess sjunkande takt bara var en tillfällig effekt av finanskrisen 2008. Han karikerade till och med sätt att se på amerikanska produktivitetsnivåer och hävdade att svängningarna upp och ner mellan 1950 och 2010 inte nödvändigtvis signalerade en långvarig trend av långsamma produktivitetstillväxt.

Ett år sedan, Bloom mindes, "Jag trodde att vi höll på att återhämta oss från en enorm global lågkonjunktur och vi är på väg att vända."

Nu, hans perspektiv tar hänsyn till nya insikter om att forskningsproduktiviteten – en av de underliggande komponenterna i ekonomisk tillväxt – tydligt har sjunkit i decennier.

"Det här dokumentet säger att produktivitetstillväxten saktar ner eftersom idéer blir svårare att hitta, sa Bloom.

Medan studien bygger på Jones och andras tidigare arbete om FoU, den nya uppsatsen väver också en nära koppling mellan empirisk data om vad som händer i den verkliga världen och tillväxtmodeller.

Det robusta resultatet av sjunkande idéproduktivitet har konsekvenser för framtida ekonomisk forskning, avslutade tidningen. Standardantagandet i tillväxtmodeller har historiskt sett varit en konstant produktivitetshastighet, och "vi tror att det empiriska arbetet vi har presenterat talar tydligt emot detta antagande, " det står.

Moores lag och vidare

Vart de än tittade, forskarna sa att de hittade tydliga bevis på hur exponentiella investeringar i FoU har maskerat nedgången i produktivitet. Teknikbranschens signaturguide, Moores lag, som firade sitt 52:a år i april, är ett utmärkt exempel.

Introducerad 1965 av Gordon Moore, medgrundare av datorchipjätten Intel, satsen postulerar att tätheten av transistorer på en integrerad krets skulle fördubblas ungefär vartannat år, fördubbling av datorkraft.

Moores lag har verkligen spelat ut – beräkningskraften på ett chip idag är anmärkningsvärt jämfört med för ett decennium sedan – men studien fann att forskningsansträngningen bakom chipinnovationerna ökade med en faktor 78 sedan 1971.

Uttryckt på ett annat sätt, antalet forskare som krävs idag för att upprätthålla den innovativa takten är mer än 75 gånger större än det antal som krävdes i början av 1970-talet.

"Den konstanta exponentiella tillväxten som antyds av Moores lag har endast uppnåtts genom en häpnadsväckande ökning av mängden resurser som ägnas åt att driva gränsen framåt, " stod det i tidningen.

Andra branscher visade också nedgångar i idéproduktivitet.

Till exempel, att mäta produktiviteten inom jordbruket, studiens medförfattare använde skörden av majs, sojabönor, vete och bomull och jämförde dem med forskningsutgifter inriktade på att förbättra avkastningen, inklusive korsning, bioteknik, växtskydd och underhåll.

Den genomsnittliga skörden för alla fyra grödor fördubblades ungefär mellan 1960 och 2015. Men för att uppnå dessa vinster, mängden forskning som spenderades under den perioden ökade "oerhört" - allt från en trefaldig till en mer än 25-faldig ökning, beroende på gröda och specifik forskningsåtgärd.

I genomsnitt, forskningsproduktiviteten inom jordbruket minskade med cirka 4 till 6 procent per år, studien fann.

Ett liknande mönster med större insats men mindre produktion följde inom medicinsk forskning. Studiens författare analyserade FoU-utgifter för nya, federalt godkända läkemedel mot förväntad livslängd som en mätare av produktivitet. De undersökte också minskningar av dödligheten hos cancerpatienter mot medicinska forskningspublikationer och kliniska prövningar.

De empiriska fynden om bröst- och hjärtcancer tyder på att åtminstone i vissa områden, "det kan bli lättare att hitta nya idéer först innan det blir svårare, " stod det i tidningen.

Att fokusera på börsnoterade företag, studien fann en bråkdel av företag där forskningens produktivitet – mätt som försäljningstillväxt, börsvärde, sysselsättning och produktivitet per anställd – ökade decennium över decennium sedan 1980. Men totalt sett, mer än 85 procent av företagen visade stabil, snabba nedgångar i produktivitet samtidigt som deras utgifter för FoU ökade.

Analysen visade att forskningsproduktiviteten för företag sjönk, i genomsnitt, cirka 10 procent per år. It would take 15 times more researchers today than it did 30 years ago to produce the same rate of economic growth.