Mapeo de las redes de flujo de alimentos y la cadena de suministro de alimentos, Parte 1

Las cadenas de suministro de alimentos son sistemas complejos que incorporan la producción, la distribución, el procesamiento intermedio y el consumo de productos alimenticios. Las redes de flujo de alimentos representan el movimiento de alimentos a través de estas complejas cadenas de suministro. Las redes de flujo de alimentos dependen de muchos factores, como los lugares de producción, los centros de población, el almacenamiento y la infraestructura de transporte. Para ayudar a desarrollar una mejor comprensión de las redes de flujo de alimentos, en este artículo (1) describimos dos bases de datos nacionales de flujos de alimentos dentro de los Estados Unidos y (2) presentamos nuestra investigación para estimar los flujos de alimentos entre condados de EE. UU.

La Encuesta de flujo de productos básicos (CFS) es la principal fuente de envíos de carga nacionales de las empresas estadounidenses. El CFS es un esfuerzo conjunto de la Oficina del Censo de EE. UU. y la Oficina de Estadísticas de Transporte para ayudar a los formuladores de políticas y planificadores de transporte a evaluar la demanda de transporte, el uso de energía y la evaluación de riesgos (Oficina del Censo de EE. UU., Encuesta de flujo de productos básicos). La CFS es una encuesta basada en transportistas que recopila información sobre cómo los establecimientos estadounidenses transportan materias primas y productos terminados para los establecimientos de manufactura, minería, venta mayorista, venta minorista seleccionada y servicios. El CFS recopila datos sobre los tipos de productos básicos enviados por modo de transporte, incluido su valor, peso, origen y destino (incluidas las exportaciones).

Se proporcionan datos sobre los flujos de productos básicos entre aproximadamente 132 zonas espaciales (por ejemplo, áreas del CFS) en los Estados Unidos. Las áreas del CFS son generalmente los 50 estados y varias áreas estadísticas metropolitanas. Las unidades geográficas de la base de datos del CFS se muestran en la Figura 1. El CFS se realiza cada cinco años (termina en '2' y '7'). Los datos del CFS se recopilan para productos básicos de acuerdo con las categorías de la Clasificación Estándar de Bienes Transportados (SCTG). La Tabla 1 proporciona las categorías de SCTG agrícolas y alimentarios.

El Marco de Análisis de Carga (FAF) se basa en los datos del CFS, pero ahora también incorpora datos de comercio internacional de la Oficina del Censo, para determinar los envíos internacionales dentro de las cadenas de suministro de EE. UU. El FAF es reportado por la Alta Administración Federal del Departamento de Transporte de EE. UU. (USDOT-FHA, Freight Analysis Framework). CFS también se basa en muestreos y cubre alrededor de 100.000 establecimientos que realizan envíos de carga a nivel nacional, principalmente en las industrias minera, manufacturera y mayorista. Pero la FAF combina datos complementarios para estimar las cantidades enviadas desde establecimientos no cubiertos por el CFS. En los datos FAF y CFS se utilizan las mismas ubicaciones regionales, escalas temporales, categorías de productos básicos y modos de transporte.

Desarrollamos el modelo de flujo de alimentos para estimar los flujos agrícolas y de alimentos entre condados en los EE. UU. Este enfoque reduce los datos en la escala FAF a la escala de condado, como se muestra en la Figura 2. Usamos exactamente los mismos productos alimenticios SCTG que las bases de datos CFS y FAF. (ver Tabla 1). Para reducir la escala, el modelo de flujo de alimentos incorpora (i) regresión logística, (ii) regresión gamma, (iii) estructura del modelo de gravedad, (iv) balance de masa y (v) programación lineal. Brevemente, nuestro enfoque ajusta funciones de regresión a cada red empírica de productos SCTG a escala FAF. Luego, las variables en estas funciones de regresión se reemplazan con sus valores correspondientes para cada condado, ya que suponemos que las formulaciones de regresión son constantes en todas las escalas espaciales. Consulte nuestro manuscrito para obtener más detalles.

El modelo de flujo de alimentos se basa en múltiples datos empíricos para estimar los flujos de alimentos a nivel de condado. Los datos de entrada incluyen múltiples variables, como la geografía de la producción, el transporte, los requisitos de insumos y productos y el consumo, que se combinan para determinar el transporte de alimentos. En el modelo, el consumo no se limita a la compra de bienes finales por parte de los hogares, sino que también representa las etapas intermedias en la producción y el procesamiento de la cadena de suministro. Cada vez que hay una transformación de productos básicos de productos crudos a artículos más refinados, hay un nuevo enlace en nuestra base de datos. Por ejemplo, los animales vivos que se envían a un matadero se transforman en carne, por lo que los condados que contienen los mataderos consumen los animales vivos y producen carne. Garantizamos que los flujos de alimentos de los condados se sumen a las zonas FAF más grandes en las que se encuentran.

Estimamos flujos de alimentos en más de 9 millones de pares de origen y destino para cada producto básico. La Figura 3 ilustra las estimaciones que hacemos. Para cada condado, estimamos si está conectado o no con todos los demás condados de los Estados Unidos. También estimamos el flujo de masa en kilogramos que se transporta a lo largo de cada par origen-destino. Hacemos esto para cada categoría SCTG proporcionada en la Tabla 1 individualmente.

Estimamos los flujos de alimentos a escala de condado para cada producto básico de SCTG. Cada producto SCTG tiene un flujo de masa total diferente en 2017, como se ve en la Figura 4. SCTG 02 (granos de cereales) tiene el flujo de masa total más alto entre todos los grupos de alimentos individuales. Esto se debe a que Estados Unidos es uno de los principales productores y exportadores de cereales como el maíz y el trigo. Tenga en cuenta que, por diseño, el flujo de masa es idéntico en todas las bases de datos a escala de condado y FAF.

La Figura 5 proporciona mapas de los flujos de alimentos a escala de condado por producto básico para el año 2017, que es el año con los datos más actualizados disponibles. El flujo de masa total contenido en cada mapa varía según la Figura 4. Esta ilustración resalta el objetivo de nuestro estudio, que es determinar mapas espacialmente detallados de los flujos de alimentos por producto básico, ya que esto podría ser útil para futuras investigaciones, toma de decisiones y políticas. .

El meandro del río Mississippi es una de las regiones con mayor masa de flujos de alimentos. Esto es particularmente notable para todos los productos agroalimentarios agregados (Figura 5H) y los cereales (Figura 5B). Esto tiene sentido, ya que el cinturón del maíz y el recodo del río Mississippi son importantes corredores de granos para la distribución agroalimentaria (al mover granos hacia y desde el puerto de NOLA), especialmente en términos de masa. La Figura 4 destaca el flujo masivo de diferentes productos agrícolas y alimentarios. Es importante señalar que los mapas de la Figura 5 se verían diferentes si se escalaran en términos del valor en dólares de los envíos de alimentos.

Estimamos alrededor de 70 millones de puntos de datos en cada año de nuestro estudio. Ponemos esta información a disposición de forma gratuita en foodflows.org para que aquellos que estén interesados ​​puedan profundizar en los datos y visualizar un condado de interés. Proporcionamos un ejemplo del sitio web del condado de Champaign, Illinois en la Figura 6. Se anima a los lectores interesados ​​a visitar foodflows.org para interactuar con los datos.

Aquí, describimos dos bases de datos nacionales de flujos de alimentos dentro de los Estados Unidos y presentamos nuestra investigación para mapear los flujos de alimentos entre productos básicos en una escala espacial más fina para comprender mejor las cadenas nacionales de suministro de alimentos. Nuestra investigación contribuye a una imagen más completa de nuestro sistema alimentario nacional para investigadores y formuladores de políticas, ya que nuestras estimaciones del flujo de alimentos a escala espacial de nuestros condados son muy adecuadas para análisis a nivel nacional. También ponemos a disposición de forma abierta y gratuita nuestras estimaciones de 70 millones de datos en https://doi.org/10.13012/B2IDB-9585947_V1 para fomentar más estudios científicos sobre nuestras cadenas nacionales de suministro de alimentos.

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