När coronaviruskrisen bröt ut 2020 blev det uppenbart att den medicinska nödsituationen åtföljdes av allvarliga brister, särskilt på vissa medicintekniska produkter.

Mönstret observerades först för ventilatorer:efterfrågan ökade överallt och leveranskedjan stördes. Detta berodde på att tillverkningen av enheterna sträckte sig över flera länder, där varje del var beroende av andra delar tillverkade på olika platser. Ju längre kedjan är och ju mer komplext beroendet är, desto större blir varje punkt utsatt för störningar av en annan och för obligatoriska avstängningar.

Nu, två år sedan covidens första drabbade, har detta mönster påverkat nästan alla sektorer av den globala ekonomin. "Supply chain-frågor" har blivit så utbredda att de nu är ett löpande skämt, som påverkar allt från möbler till dagligvaror. Men varför har COVID haft en så allvarlig effekt på hur vi tar emot produkter och varor?

Under de senaste decennierna har försörjningskedjorna blivit magra, och de förlängdes i takt med att de blev mer kostnadseffektiva:fler och fler steg lades till i tillverkningen och transporten av en given produkt i hastighetens och kostnadens namn. Det betyder att det finns fler och fler ställen där något kan gå fel mellan att du beställer något online och det kommer till din dörr.

Idag är nedströmsleverantörer – som de som tillhandahåller fordonskontrollsystem till din biltillverkare – beroende av uppströmsleverantörer – som chiptillverkare – för att leverera i tid så att de i sin tur kan leverera i tid till dig.

Med långa kedjor delas nu risker mellan flera enheter runt om i världen.

Använder AI och blockchain för att skydda handeln

Problem i försörjningskedjan har en negativ ekonomisk effekt som kallas handelskreditsmitta. Det är här som företag skjuter upp betalningar till leverantörer eftersom deras kunder skjuter upp betalningar till dem. Betala vid leverans-modellen kan leda till inställda eller försenade leveranser som i sin tur kan leda till konkurser.

Medan en hög andel av handelskreditrisken fortfarande är oförsäkrad idag, kan en post-pandemisk värld se försäkrings- och återförsäkringsföretag fylla detta skyddslucka.

Forskare arbetar för närvarande med att utveckla metoder för att identifiera sårbarheter i globala leveranskedjor och för att förstå riskerna för spridning av handelskrediter. Målet är att göra dessa system mer robusta överlag.

Hur kan vi utforma sätt att utforma försäkrings- och återförsäkringsavtal för att effektivt dela riskerna och minska sårbarheter? Hur kan tillförlitlig handelskredit leda till färre förseningar i försörjningskedjor och ersätta den bekanta situationen vi står inför nu, att betala för något i förväg med ett okänt leveransdatum?

Artificiell intelligens och komplex nätverksteori är till hjälp för att identifiera de strukturer som kan utgöra systemrisk. De hjälper oss att fråga:vilka anslutningsmönster kommer sannolikt att leda till förseningar och spridning av handelskrediter och vilka är mer robusta?

Med hjälp av dessa verktyg kan vi skapa storskaliga simulatorer av globala leveranskedjor som reagerar på en mängd olika stötar och sedan använda maskininlärningstekniker för att upptäcka de problematiska delarna av kedjan. Denna kunskap kan sedan användas i marknadsdesigner som stärker systemet innan en ny pandemi eller katastrof inträffar.

Andra nya teknologier som blockchain ger löftet om att använda högkvalitativ data för att analysera beroenden i leveranskedjan. blockchain-tekniken använder realtidsdata och transparent verifiering som utförs av flera parter. I kombination med andra funktioner, såsom smarta kontrakt, kan detta leda till snabb lösning i fall av tvister längs leveranskedjan.

Min forskning går ut på att använda blockchain för att effektivisera journalföring och betalningar. Det här problemet är utmanande eftersom införandet av blockchain beror både på teknikens särdrag och kostnaden.

Problemet med att ta till sig teknik i närvaro av positiva externa effekter (varvid företag som använder tekniken i sin tur förbättrar externa parters verksamhet) är ett gammalt inom ekonomin, men nu är dessa externa effekter systemiska till sin natur:effekterna sprider sig längs kedjorna. Kostnaden för tekniken beror på hur många företag som använder den, och var och en står inför affärsspecifika kostnader baserat på sin position i leveranskedjan, sin risktolerans och sina kostnader för att försäkra dessa risker.

Realtidsregistrering, spårbarheten av transaktioner och blockkedjans oföränderlighet kan alla hjälpa leveranskedjor att bli mer effektiva. Detta är desto mer sant om vi tar hänsyn till hela kedjan, där transaktioner måste verifieras av flera parter:deltagare i leveranskedjan, försäkrings- och återförsäkringsföretag.

Framtiden för leveranskedjor

Handelskreditförsäkringen kommer sannolikt att växa efter pandemin. Det kan förlita sig på privat-offentliga partnerskap – pandemin har visat att regeringar blir viktiga aktörer när de inför avstängningar i vissa områden.

Dessa medel kan användas för att kompensera för betalningsförseningar, minska förluster och sätta igång kritisk produktion vid behov. Men inte alla länkar i en kedja kan försäkras, och en viktig utmaning är att identifiera de viktigaste stadierna under olika chockscenarier.

Försörjningskedjor kan också kopplas om – storskaliga algoritmer kan identifiera vilka leverantörer som behöver bytas ut och vilka nya som behöver dyka upp.

Om några år kan leveranskedjorna se annorlunda ut, eftersom det övergripande målet skiftar från att minimera kostnaderna, som var fallet före pandemin, till att minimera förseningar och handelskreditrisker. Slutkonsumenten kommer att driva på behovet av att koppla om nätverket när efterfrågan förändras. I slutändan avgör kundens flexibilitet leveranskedjans motståndskraft.