Cascading failure mechanisms in the fresh agricultural product supply chain of China’s Yangtze River Delta
Qiang Xiao · Xinyue Wang
构建长三角生鲜农产品供应链网络,模拟级联失效并识别核心风险节点与恢复策略。
基于企业注册数据构建1669节点网络,用Sigmoid失效、DebtRank与仿
网络对随机攻击稳健、对蓄意攻击脆弱,10%高度节点失效即毁约80%连通效率。
可结合实时物联网数据动态更新级联模型,并探索重要性感知的恢复策略以提升供应链韧性。
基于1669家企业真实网络构建级联失效模型,方法新颖、数据扎实,对区域生鲜供应链风险防控有实操价值,值得入选。
由于产品易腐性和企业间紧密耦合,生鲜农产品供应链极易发生级联失效。本研究基于复杂适应系统和供应链韧性理论,利用企业注册记录和上市公司披露信息,构建了中国长三角地区真实供应链网络,包含1669个企业节点和6139条供需边。易腐性被直接嵌入级联失效模型:采用Sigmoid函数连续刻画过载和欠载失效概率,负载重分配权重随物理距离衰减,累积负载阈值捕捉持续轻度冲击下的渐进性恶化。结合负载权重的DebtRank算法重新识别核心风险节点;动态恢复指标刻画级联后自修复能力;通过成本-收益权衡求解库存弹性系数(ε)和距离衰减系数(λ)的最优值。随机攻击和蓄意攻击下的仿真表明,该网络具有高度异质性(γ = 1.214),对随机攻击具有鲁棒性,但对蓄意攻击极为脆弱:仅移除10%的最高度节点即破坏约80%的连通效率,呈现非线性临界相变。累积阈值机制在持续轻度冲击下贡献了真实但较小的额外损失,在两种攻击类型之间基本对称,而非韧性损失的主导驱动因素;DebtRank揭示了被度中心性低估的隐藏风险节点;级联后恢复在两种攻击类型下以相似速率恢复失效节点,但主要在随机攻击后恢复连通效率,因为不区分重要性的恢复过程不太可能重建连通性所依赖的特定枢纽节点;ε在0.35–0.45处呈现平台型最优值,而地理集中度(λ)的韧性收益迅速饱和。四项量化策略(分层枢纽保护、适度库存缓冲、多元化应急协作和预置恢复)直接支持SDG 12和SDG 13。