De COVID-19-pandemie heeft de economische kwetsbaarheid van Amerikaanse bedrijven op dramatische wijze blootgelegd, vooral omdat ze zo met elkaar verbonden zijn:wanneer een regio te maken heeft met een arbeidstekort of een onderbreking van het aanbod, nadelige effecten weerklinken in de hele wereldeconomie. Onderzoekers van Penn State en het Korea Rural Economic Institute hebben een model ontwikkeld om de onderlinge verbondenheid van bedrijven en industrieën over de geografische ruimte te visualiseren, die potentieel kwetsbaarheden in de toeleveringsketen voor toekomstige schokken kunnen aantonen, zoals pandemieën of de gevolgen van klimaatverandering.

"In een bepaalde branche bedrijven vertrouwen op andere industrieën om hun inputs te leveren of om hun producten te kopen voor verdere verwerking, en het potentieel voor knelpunten of verstoringen in deze toeleveringsketens is reëel; we zagen dit vorig jaar in de schappen van supermarkten in het hele land spelen, " zei Stephan Goetz, hoogleraar landbouw- en regionale economie en directeur van het Northeast Regional Centre for Rural Development (NERCRD). "Onze studie begint aan te tonen hoe we deze toeleveringsketens voor een bepaalde sector geografisch kunnen visualiseren met behulp van openbaar beschikbare gegevens, zodat we ons beter kunnen voorbereiden op toekomstige schokken."

Om hun wiskundig model te construeren, Goetz en zijn collega's verzamelden gegevens op provinciaal niveau uit verschillende openbaar beschikbare bronnen, inclusief gegevens over werkgelegenheid per bedrijfstak, boerderij verkoop, bevolking, vervoer, en transacties tussen en binnen bedrijfstakken. Ze gebruikten de input-outputtabel van de Amerikaanse nationale industrie om alle transacties tussen en tussen binnenlandse industrieën te meten.

In hun studie hebben deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Duurzaamheid , ze pasten hun model voor illustratieve doeleinden toe op drie industrieën die verschillende sectoren van de economie vertegenwoordigen:graanteelt, productie van motorvoertuigen, en gegevensverwerking, wat resulteert in geografische visualisaties van de toeleveringsketens van elk van deze industrieën.

Bijvoorbeeld, in hun analyse van de graanteelt, ze omvatten niet alleen de boerderijen die maïs produceren, tarwe en sojabonen, maar ook de bedrijven die die boerderijen van inputs voorzien, zoals kunstmest en apparatuur, evenals de verwerkers die granen kopen om producten te produceren variërend van veevoer, high-fructose corn syrup en organische chemicaliën, tot brood en gebak.

"Onze visualisaties bevestigen dat de graanteelt geconcentreerd is in de graanschuur van het land, " waaronder de Great Plains staten van Illinois, Iowa, Kansas en de Dakota's, "Zei Goetz. "Echter, omdat ons model rekening houdt met stroomopwaartse verkopers van graaninputs en stroomafwaartse graankopers, het onthult dat Arkansas, Californië en Washington spelen ook een belangrijke rol in de totale toeleveringsketen van graan."

Deze staten lijken niet zo cruciaal voor de graanindustrie, als alleen de graanproductie werd overwogen, zoals het geval is met rudimentaire locatiekaarten van de industrie, volgens Götz. Door een hoger overzicht te bieden van de transacties tussen industrieën, het onderzoek biedt mogelijk nieuwe inzichten in kwetsbaarheden in de supply chain.

"In het geval van een pandemie, openbare instanties en hulpdiensten zouden deze visualisaties kunnen vergelijken met gegevens over hotspots voor infecties, bijvoorbeeld, om beter te begrijpen waar de bescherming van werknemers het meest nodig is om verstoringen in de toeleveringsketen te verzachten, "zei hij. "Evenzo, weten waar voedselverwerkers zich bevinden ten opzichte van een tornadogordel of een natuurbrandgebied, zou hen kunnen helpen middelen te richten die gericht zijn op het verminderen van verstoringen."

De visualisaties van het team laten ook zien dat de meeste graanproductieactiviteiten, inclusief activiteiten met betrekking tot invoer en verwerking, zich voornamelijk op het platteland bevinden, overwegende dat de meeste graanconsumptieactiviteiten, inclusief frezen, bakken en detailhandel, bevinden zich in stedelijke gebieden.

"Deze onderlinge afhankelijkheid tussen landelijke en stedelijke gebieden is niet zo uitgesproken in de twee andere industrieën die we hebben bestudeerd, maar deze illustraties brengen een belangrijk beleidspunt naar voren, " zei Goetz. "Om een ​​sterke en solide partner te zijn van stedelijk Amerika, plattelandsgemeenschappen hebben publieke en private investeringen nodig om fysieke en menselijke capaciteit op te bouwen, en investeringen in de ontwikkeling van plattelandsgemeenschappen dragen bij tot het welzijn van stedelijke gebieden, ook."

Vooruit kijken, de onderzoekers zijn van plan op dit werk voort te bouwen door een platform te ontwikkelen waarmee lokale besluitvormers hun gemeenschappen veel gedetailleerder kunnen bestuderen, en dat stelt gebruikers in staat zich te concentreren op een bepaald artikel.