韧性-脆弱性转变与供应链网络的超额波动性

我们研究了一种理想化的生产网络模型的失衡动力学，其中企业使用保质期较短且不可替代的中间投入品，以至于不利的生产性冲击可触发下游短缺和产出损失。为防止此类 disruption，企业会持有预防性库存作为缓冲存量。我们表明，对于给定的企业级生产性冲击离散程度，存在一种关键库存水平：高于该水平时，经济体系保持稳定的随机均衡；低于该水平时，系统变得脆弱，即容易发生系统性危机。随着韧性-脆弱性临界值的接近程度，从上方趋近时，aggregate output（aggregate output）波动性急剧上升并发散，尽管冲击纯粹是个体化的。由于库存成本较高，竞争压力迫使企业节省缓冲存量。虽然我们未显式建模此类成本，但企业行为的这种结果会使系统趋近临界点，从而产生持续的超额宏观经济波动性——即“小冲击，大周期”——这与效率与韧性相互制约的其他情境相符。在相变语言中，韧性-脆弱性转变为连续相变（超临界）：经济体在临界值一侧表现出具有有限波动性的明确随机均衡，而在临界值另一侧，系统在有限时间内崩溃的概率趋于1。我们主要通过数值仿真来表征该转变，并在高保质期、高连接度极限下推导出解析描述。