Durante los primeros días de la pandemia, los consumidores enfrentaron escasez y aumentos abruptos de precios en bienes comunes que iban desde papel higiénico y café hasta bicicletas y madera. Si bien la complejidad de las cadenas de suministro puede contribuir al problema en algunos casos, los investigadores de Penn State descubrieron que las cadenas de suministro complejas y diversas en realidad pueden proteger a las ciudades de la escasez bajo estrés. Publicaron su trabajo en Urban Sustainability,

« La investigación de larga data ha encontrado que si las cadenas de suministro se vuelven demasiado complejas, pueden volverse problemáticas », dijo el autor correspondiente Alfonso Mejía, profesor asociado de ingeniería civil y ambiental. « Pero lo contrario tiende a ser cierto en la naturaleza : en los sistemas ecológicos, existe una conexión bien conocida entre la complejidad y la resiliencia ».

La diversidad aumenta la complejidad, lo cual es algo bueno en la naturaleza, dijo Mejía. La diversidad de un ecosistema, que tiene muchas especies que pueden realizar varias tareas, hace que ese sistema sea menos vulnerable frente a incendios forestales, inundaciones y otros desastres naturales.

« La redundancia de múltiples especies haciendo las mismas cosas de diferentes maneras permite que un ecosistema responda mejor a los impactos », dijo Mejía. « Si uno desaparece, el otro puede continuar. Creíamos que lo que aprendemos de la naturaleza podría aplicarse a los sistemas humanos ».

Los investigadores comenzaron a observar las cadenas de suministro desde esa perspectiva, examinando si la complejidad de una cadena de suministro diversa, una que obtiene productos de muchos proveedores diferentes, hace que una ciudad sea más resistente.

Con la naturaleza como inspiración, Mejía y su equipo examinaron los datos de 2012-15 de los Departamentos de Transporte y Energía de EE. UU. que mostraban el movimiento de mercancías de 39 categorías de productos en 69 ciudades importantes de EE. UU.

Los investigadores desarrollaron un algoritmo para analizar el impacto de dos medidas de complejidad en este movimiento de suministros: la diversidad de fuentes necesarias para un producto y el volumen de ese producto que llega a la ciudad. Usando un algoritmo de aprendizaje automático y modelos de regresión, comprimieron los grandes conjuntos de datos e identificaron patrones clave para predecir el riesgo de escasez de suministro en las ciudades que experimentan un shock.

« Descubrimos que la complejidad puede ser algo bueno », dijo Mejía. « Las ciudades con diversas cadenas de suministro (fuentes de una amplia gama de proveedores nacionales y globales) parecen estar mejor protegidas contra los impactos y experimentan una escasez menos intensa ».

Los investigadores encontraron que el potencial de beneficios de la complejidad es más evidente en las ciudades de tamaño mediano con poblaciones de 100 000 a 500 000 personas.

« Las grandes ciudades como Nueva York y Chicago, por el simple hecho de ser grandes y tener menos dependencia de socios de suministro específicos, se ven menos afectadas por las interrupciones de la cadena de suministro », dijo Mejía. « Pero las ciudades medianas se ven afectadas por la falta de diversidad a la hora de obtener los suministros que necesitan ».

Mejía dijo que planea probar el modelo con datos de más ciudades durante un período más largo de años previos y posteriores a la pandemia.

Penn State, la Fundación Nacional de Ciencias y el Ministerio de Educación Nacional de Turquía apoyaron este trabajo.