Cartographie des réseaux de flux alimentaires et de la chaîne d'approvisionnement alimentaire, partie 1

Les chaînes d’approvisionnement alimentaire sont des systèmes complexes qui intègrent la production, la distribution, la transformation intermédiaire et la consommation de produits alimentaires. Les réseaux de flux alimentaires représentent le mouvement des aliments à travers ces chaînes d’approvisionnement complexes. Les réseaux de flux alimentaires dépendent de nombreux facteurs, tels que les lieux de production, les centres de population, les infrastructures de stockage et de transport. Pour aider à développer une meilleure compréhension des réseaux de flux alimentaires, dans cet article, nous (1) décrivons deux bases de données nationales sur les flux alimentaires aux États-Unis et (2) présentons nos recherches pour estimer les flux alimentaires entre les comtés américains.

Le Commodity Flow Survey (CFS) est la principale source d’expéditions de fret intérieur par les entreprises américaines. Le CFS est un effort conjoint du US Census Bureau et du Bureau of Transportation Statistics pour aider les décideurs politiques et les planificateurs des transports à évaluer la demande de transport, la consommation d'énergie et l'évaluation des risques (US Census Bureau, Commodity Flow Survey). L'ECF est une enquête menée auprès des expéditeurs qui recueille des informations sur la manière dont les établissements américains transportent les matières premières et les produits finis pour les établissements manufacturiers, miniers, de vente en gros, de vente au détail sélectionnés et de services. Le CFS recueille des données sur les types de produits expédiés par mode de transport, y compris leur valeur, leur poids, leur origine et leur destination (y compris les exportations).

Les données sont fournies sur les flux de produits entre environ 132 zones spatiales (par exemple, les zones CFS) aux États-Unis. Les zones CFS sont généralement les 50 États et plusieurs zones statistiques métropolitaines. Les unités géographiques de la base de données du CFS sont présentées dans la figure 1. Le CFS est mené tous les cinq ans (se terminant par « 2 » et « 7 »). Les données du CFS sont collectées pour les produits selon les catégories de la Classification type des marchandises transportées (SCTG). Le tableau 1 présente les catégories SCTG agricoles et alimentaires.

Le Freight Analysis Framework (FAF) s'appuie sur les données du CFS, mais intègre désormais également les données sur le commerce international du Census Bureau, pour déterminer les expéditions internationales au sein des chaînes d'approvisionnement américaines. Le FAF est rapporté par la Haute Administration fédérale du Département américain des transports (USDOT-FHA, Freight Analysis Framework). Le CFS s'appuie également sur l'échantillonnage et couvre environ 100 000 établissements qui expédient du fret au niveau national, principalement dans les secteurs minier, manufacturier et de gros. Mais le FAF combine des données supplémentaires pour estimer les quantités expédiées depuis des établissements non couverts par le CFS. Les mêmes emplacements régionaux, échelles de temps, catégories de produits et modes de transport sont utilisés dans les données FAF et CFS.

Nous développons le modèle de flux alimentaire pour estimer les flux agricoles et alimentaires entre les comtés des États-Unis. Cette approche réduit les données à l'échelle du FAF à l'échelle du comté, comme le montre la figure 2. Nous utilisons exactement les mêmes produits alimentaires SCTG que les bases de données CFS et FAF. (voir tableau 1). Pour réduire l'échelle, le modèle de flux alimentaire intègre (i) la régression logistique, (ii) la régression gamma, (iii) la structure du modèle gravitationnel, (iv) le bilan massique et (v) la programmation linéaire. En bref, notre approche adapte les fonctions de régression à chaque réseau de produits empirique SCTG à l’échelle FAF. Ensuite, les variables de ces fonctions de régression sont remplacées par leurs valeurs correspondantes pour chaque comté, car nous supposons que les formulations de régression sont constantes à toutes les échelles spatiales. Veuillez vous référer à notre manuscrit pour plus de détails.

Le modèle des flux alimentaires s’appuie sur plusieurs données empiriques pour estimer les flux alimentaires au niveau des comtés. Les données d'entrée incluent plusieurs variables telles que la géographie de la production, le transport, les exigences d'entrées-sorties et la consommation qui se combinent pour déterminer le transport des aliments. Dans le modèle, la consommation ne se limite pas à l’achat de biens finaux par les ménages, mais prend également en compte les étapes intermédiaires de la production et de la transformation de la chaîne d’approvisionnement. Chaque fois qu'il y a une transformation de produits bruts vers des produits plus raffinés, un nouveau lien apparaît dans notre base de données. Par exemple, les animaux vivants envoyés dans un abattoir sont transformés en viande, de sorte que les comtés abritant les abattoirs consomment les animaux vivants et produisent de la viande. Nous veillons à ce que les flux alimentaires des comtés correspondent aux zones FAF plus grandes dans lesquelles ils sont contenus.