Collection of Scientific Papers "Scientific Notes"

Collection of Scientific Papers "Scientific Notes"

Матричне узагальнення дискретної моделі нелінійної економіки

Matrix generalization of the discrete model of nonlinear economy

DOI:

10.33111/vz_kneu.43.26.02.12.082.088

Анотація: Сучасна економіка є відкритою нелінійною системою необоротної дії, якій притаманні не тільки наявність, а й складне сплетіння численних прямих і зворотних зв’язків протилежних знаків, на розвиток якої має суттєвий вплив зовнішніх факторів, ентропії, внаслідок чого можуть змінюватися цілі її функціонування. Їй притаманна наявність складових економічного процесу, які змінюються з різними швидкостями та прискореннями, «дрейфують» із плином часу. Завдяки цьому математичні моделі (ММ) економіки належать до класу некоректних задач (мають місце так звані жорсткі рівняння динаміки), що викликає значні труднощі в дослідженні рушійних сил нелінійної економіки, вивченні спрямованості рухів економічної еволюції. Як нагальна потреба реальної економіки постає проблема раціонального прогнозування їхньої поведінки, передбачати настання механізмів, подій чи явищ їхнього розвитку. Саме надзвичайна складність еволюції економіки та її прикметні риси сприяли розвитку комп’ютерного моделювання існуючих проблем, яке дозволяє з’ясувати причинно-наслідкові зв’язки досліджуваного об’єкта господарювання, передбачити його можливе функціонування — віртуальні сценарії еволюції для тих чи інших стартових умов — від простих до циклічних, різних періодів, та хаотичної поведінки дивного атрактора. Повне й глибоке, всебічне вивчення поведінки економічної системи досягається відмовою від жорстких конфігурацій моделювання та переходом до адаптивного застосування не лише альтернативної множини динамічних моделей нелінійної економіки, але гнучкого використання наявного інструментарію їхнього вивчення. Отримання віртуальних сценаріїв їхнього успішного функціонування, проводиться на підставі системного чину адаптивної процедури доцільного комп’ютерного моделювання — використання матричної модифікації дискретної моделі, на противагу загально прийнятому способу здійснення обчислювального експерименту (ОЕ) з використанням одного числового алгоритму. Ця альтернативна множина ітеративних відображень сприяє оптимізації процесу обчислень, завдяки чому зменшується фатальний вплив неповноти статистичної інформації, ступінь невизначеності та, відповідно, економічного ризику, підвищується точність результату й швидкість моделювання віртуальних сценаріїв поведінки об’єктів господарювання. Стійкість динамічної дискретної нелінійної моделі — досягнення результатів цифрового моделювання досліджується із використанням показника Херста для часових рядів її факторів, для якого вказано наближені формули розрахунку.
Abstract: The modern economy is an open nonlinear system of irreversible action, which is characterized not only by the presence, but also by a complex interweaving of numerous direct and feedback connections of opposite signs, the development of which is significantly influenced by external factors, entropy, as a result of which the goals of its functioning may change. It is characterized by the presence of components of the economic process that change with different speeds and accelerations, "drifting" over time. Due to this, mathematical models (MM) of the economy belong to the class of illposed problems (the so-called rigid equations of dynamics occur), which causes significant difficulties in the study of the driving forces of the nonlinear economy, the study of the direction of movements of economic evolution. As an urgent need of the real economy, the problem of rational forecasting of their behavior arises, to predict the occurrence of mechanisms, events or phenomena of their development. It is the extraordinary complexity of the evolution of the economy and its characteristic features that contributed to the development of computer modeling of existing problems, which allows to clarify the cause-and-effect relationships of the studied economic object, to predict its possible functioning — virtual scenarios of evolution for certain starting conditions — from simple to cyclical, different periods, and chaotic behavior of a strange attractor. A complete and deep, comprehensive study of the behavior of the economic system is achieved by abandoning rigid modeling configurations and moving to the adaptive application of not only an alternative set of dynamic models of nonlinear economics, but also the flexible use of the existing tools for their study. Obtaining virtual scenarios of their successful functioning is carried out on the basis of a systematic order of the adaptive procedure of expedient computer modeling — the use of matrix modification of a discrete model, as opposed to the generally accepted method of carrying out a computational experiment (CE) using a single numerical algorithm. This alternative set of iterative mappings contributes to the optimization of the calculation process, thereby reducing the fatal impact of incomplete statistical information, the degree of uncertainty and, accordingly, economic risk, increasing the accuracy of the result and the speed of modeling virtual scenarios of the behavior of business entities.
The stability of a dynamic discrete nonlinear model — the achievement of digital modeling results is investigated using the Hurst index for the time series of its factors, for which approximate calculation formulas are given.
Ключові слова: дискретна модель числового аналізу нелінійної економіки, цифрове моделювання, системна модифікація, віртуальні сценарії економічної еволюції, жорстка конфігурація ОЕ в економіці, системний чин, матрична модифікація дискретної моделі, логістичне відображення, гнучкий алгоритм комп’ютерного моделювання, персистентність часового ряду, показник Херста, ризикостійкість
Key words: discrete model of numerical analysis of nonlinear economy, digital modeling, system modification, virtual scenarios of economic evolution, rigid configuration of СE in the economy, system rank, matrix modification of discrete model, logistic mapping, flexible algorithm of computer modeling, time series persistence, Hurst exponent, risk tolerance
УДК: 330.46+519.86
UDC: 330.46+519.86

JEL: C22 C3 C6 C61 C62 C65 C69 G32 O33

To cite paper
In APA style
Koliada, Y., & Shatarska, I. (2026). Matrix generalization of the discrete model of nonlinear economy. Collection of Scientific Papers "Scientific Notes", 43 (2), 137-148. http://doi.org/10.33111/vz_kneu.43.26.02.12.082.088
In MON style
Коляда Ю.В., Шатарська І.Ф. Матричне узагальнення дискретної моделі нелінійної економіки. Збірник наукових праць "Вчені записки". 2026. № 43(2). С. 137-148. http://doi.org/10.33111/vz_kneu.43.26.02.12.082.088 (дата звернення: 19.10.2026).
With transliteration
Koliada, Y., Shatarska, I. (2026) Matrychne uzahalnennia dyskretnoi modeli neliniinoi ekonomiky [Matrix generalization of the discrete model of nonlinear economy]. Collection of Scientific Papers "Scientific Notes", no. 43(2). pp. 137-148. http://doi.org/10.33111/vz_kneu.43.26.02.12.082.088 [in Ukrainian] (accessed 19 Oct 2026).
# 43(2) / 2026 # 43(2) / 2026
Download Paper
4
Views
0
Downloads
0
Cited by

  1. Scott E. Page (2019). The Model Thinker (What You Need to Know to Make Data Work for You) / Basic books — 528 p.
  2. Kolyada Yu.V.(2019) Adaptive paradigm of modeling economic dynamics: monograph / Yu.V. Kolyada. — 2nd ed. revised and supplemented — K.: KNEU, 367 p.
  3. On the stability of stationary solutions of nonlinear dynamic models of macroeconomics / N.V. Apatova, V.V. Lebedev, K.V. Lebedev, P.Steiner // VII International SchoolSymposium "Analysis, Modeling, Management, Development of Economic Systems" (AMUR 2013): collection of scientific proceedings, September 12-21, Sevastopol.
  4. Demirchyan K.S., Rakitsky Yu.V. (1976) New numerical methods for integrating rigid systems of differential equations of nonlinear electric circuits// Problems of electronics and computing. — Kyiv: «Naukova Dumka».– pp. 143-152.
  5. Kolyada Y.V. (2022) Exponential modification of logistic mapping / Y.V. Kolyada, I.F. Shatarska //I International Scientific and Practical Internet Conference RECENT TRENDS IN SCIENCE May 5-6, Dnipro / Editorial board of International Electronic Scientific and Practical Journal «WayScience» (issn 2664-4819 (Online) — p. 117-121.
  6. Kolyada Yu.V., Shatarska I.F. (2016) «Quantitative risk assessment for the amplitude of the dynamic trajectory of risk tolerance of marketing strategy» / Collection of scientific works «Modeling and information systems in economics» No. 92. Kyiv: KNEU. Р. 149-158.