Study of patent cross-licensing agreements through game-theory

Abstract

En la economía actual, impulsada por la innovación, las patentes desempeñan un papel central en la protección del desarrollo tecnológico y en la obtención de ventajas competitivas. Sin embargo, el creciente número de patentes en industrias de alta tecnología ha dado lugar a las marañas de patentes: entramados complejos de derechos superpuestos que obstaculizan la innovación, incrementan los riesgos de litigio y elevan las barreras de entrada para nuevos competidores. Como respuesta, los acuerdos de licencias cruzadas han surgido como una herramienta estratégica que permite a las empresas compartir tecnologías patentadas, reducir la incertidumbre legal y promover la innovación colaborativa.

Este proyecto estudia dichos acuerdos mediante la teoría de juegos, que ofrece un marco riguroso para analizar interacciones estratégicas entre empresas. Tras una revisión de la literatura, se desarrolla y aplica el modelo de Liu et al., que incorpora la decisión de participar en un acuerdo de licencias cruzadas, la fijación de precios posterior y la elección de los consumidores. El modelo se implementó computacionalmente, incluyendo un proceso de conversión de datos, simulaciones y análisis de sensibilidad, con el objetivo de evaluar los resultados bajo diferentes condiciones de mercado.

El marco se aplicó al caso del Airbus A320neo y el Boeing 737 MAX, un ejemplo claro de competencia duopolística en un sector intensivo en innovación. Los resultados muestran que las licencias cruzadas aumentan la rentabilidad conjunta, desplazan la demanda hacia el competidor inicialmente más débil y reducen las diferencias de calidad entre las empresas. Al mismo tiempo, se observa que, aunque pueden justificar incrementos moderados de precios por las mejoras en calidad, también implican el riesgo de reducir la intensidad competitiva si no se regulan adecuadamente.

Las conclusiones del trabajo demuestran que las licencias cruzadas pueden ser tanto un mecanismo eficaz para fomentar la innovación como una posible fuente de conductas anticompetitivas. Así, la tesis contribuye a comprender sus implicaciones económicas y estratégicas, al tiempo que ofrece orientaciones a empresas y responsables de políticas sobre las condiciones en que resultan beneficiosas y las salvaguardas necesarias para garantizar la competencia justa.

In today’s innovation-driven economy, patents play a central role in protecting technological development and ensuring competitive advantage. However, the increasing number of patents in technology-intensive industries has created what are known as patent thickets: complex webs of overlapping rights that obstruct innovation, increase litigation risks, and raise entry barriers for new competitors. Cross-licensing agreements have emerged as a strategic tool that allows firms to share patented technologies, reduce legal uncertainty, and promote collaborative innovation. This thesis studies cross-licensing agreements through the use of game theory, which provides a rigorous framework for analysing strategic interactions between firms. After reviewing the existing literature, the project develops and applies the model of Liu et al., which captures the decision to engage in cross-licensing, subsequent price setting, and consumer choice. The model was implemented computationally, including a data-processing pipeline, simulation code, and sensitivity analyses, in order to evaluate the outcomes under different market conditions. The framework was applied to the case of the Airbus A320neo and Boeing 737 MAX, representing a clear example of duopolistic competition in an innovation-intensive industry. The results show that cross-licensing increases joint profitability, shifts demand in favour of the initially weaker competitor, and reduces quality differences between firms. At the same time, it was observed that while such agreements can justify moderate price increases due to quality improvements, they also entail a risk of reducing competitive intensity if not properly regulated. The conclusions drawn from this work demonstrate that cross-licensing can be both a powerful mechanism to promote innovation and a potential source of anti-competitive behaviour. The thesis therefore contributes not only to understanding the economic and strategic implications of cross-licensing agreements, but also to informing firms and policymakers about the conditions under which these agreements are beneficial and the safeguards that are necessary to ensure fair competition.