Циркулярно орієнтоване економічне оцінювання інновацій на прикладі технології цифрового двійника гідравлічної системи літака

Автор(и)

  • Вікторія Володимирівна Прохорова Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Україна https://orcid.org/0000-0003-2552-2131
  • Олександра Борисівна Мрихіна Національний університет «Львівська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-0567-2995
  • Орест Ярославович Колещук Національний університет «Львівська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0001-8995-5206
  • Кристина Ігорівна Сластьяникова Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Україна https://orcid.org/0000-0002-7114-5165
  • Роман Володимирович Паранюк Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Україна https://orcid.org/0009-0000-8854-5328
  • Дарій Орестович Колещук Національний університет «Львівська політехніка», Україна https://orcid.org/0009-0009-7680-2142

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.347822

Ключові слова:

циркулярна економіка, інвестиційна привабливість, капіталомісткі інновації, фінансова стійкість інновацій, стратегічне інвестування

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси економічного оцінювання інноваційних технологій в умовах циркулярної економіки, предметом – методи та моделі вимірювання їхньої економічної ефективності (на прикладі технології цифрового двійника гідравлічної системи літака). Обґрунтовано систему техніко-економічних показників для оцінювання інноваційної технології, сформовано вихідні дані для моделювання її розвитку за різного рівня впровадження циркулярних практик. Проведено сценарне моделювання (песимістичне, базове та оптимістичне) з подальшим аналізом грошових потоків і дисконтованих показників ефективності (NCF, строк окупності, NPV, IRR, PI), і порівняльною оцінкою техніко-екологічних параметрів. Проаналізовано чутливість результатів зі застосуванням методу похідних для визначення впливу ключових факторів.

Моделювання оцінювальних показників з урахуванням імплементації циркулярних практик засвідчило, що навіть за песимістичного сценарію проєкт технології є інвестиційно привабливим. Зокрема, при CAPEX = 1,59 млн дол. проєкт генерує NCF = 808,7 тис. дол. Показники ефективності (NPV = 2,34 млн дол., IRR = 42%, PI = 2,47) підтвердили доцільність його реалізації. Базовий та оптимістичний сценарії показали, що NPV може сягати 2,75–2,95 млн дол., IRR = 43–48%, а PI = 2,59–3,10. За таких умов строк окупності зменшується майже до 1,57 року. Застосування факторів циркулярності забезпечує додатність дисконтованого кумулятивного потоку з 2–3-го року. Без циркулярності – наприкінці 3-го року.

На підставі аналізу чутливості верифіковано ступінь впливу циркулярності на показники проєкту. Це зокрема показало, що зниження NCF на 20% веде до зниження рівня NPV до 1,35 млн дол., IRR до 25%, а збільшення NCF на 20% – до зростання NPV до 4,15 млн дол., IRR до 56%.

Проведено аналіз похідних NPV. Отримані дані показали, що граничний ефект ранніх грошових потоків майже вдвічі перевищує вплив пізніх, за стабільно негативного градієнта CAPEX (–1). Означене дало змогу стверджувати, що ключова роль прискореного формування доходів проявляється на початкових етапах провадження проєкту.

Біографії авторів

Вікторія Володимирівна Прохорова, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

Доктор економічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра економіки та бізнес-адміністрування

Олександра Борисівна Мрихіна, Національний університет «Львівська політехніка»

Доктор економічних наук, професор

Кафедра економіки підприємства та інвестицій

Орест Ярославович Колещук, Національний університет «Львівська політехніка»

Доктор економічних наук, доцент

Кафедра економіки підприємства та інвестицій

Кристина Ігорівна Сластьяникова, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

Асистент

Кафедра економіки та бізнес-адміністрування

Роман Володимирович Паранюк, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

Аспірант

Кафедра економіки та бізнес-адміністрування

Дарій Орестович Колещук, Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра менеджменту зовнішньоекономічної та митної діяльності

Посилання

  1. Airlines Maintenance Cost Executive Commentary. FY2021 Data (2022). International Air Transport Association. Available at: https://www.scribd.com/document/773131044/Iata-Fy2021-Mctg-Report-public
  2. Karunaratne, T., Ajiero, I. R., Joseph, R., Farr, E., Piroozfar, P. (2025). Evaluating the Economic Impact of Digital Twinning in the AEC Industry: A Systematic Review. Buildings, 15 (14), 2583. https://doi.org/10.3390/buildings15142583
  3. Malik, A. A. (2024). The Economic Impact of Digital Twin Technology on Manufacturing Systems. 2024 Winter Simulation Conference (WSC). IEEE, 1623–1633. https://doi.org/10.1109/wsc63780.2024.10838771
  4. Thomas, D. (2024). Economics of digital twins: Costs, benefits, and economic decision making (NIST Advanced Manufacturing Series No. AMS 100-61). National Institute of Standards and Technology. https://doi.org/10.6028/nist.ams.100-61
  5. Mügge, J., Seegrün, A., Hoyer, T.-K., Riedelsheimer, T., Lindow, K. (2024). Digital Twins within the Circular Economy: Literature Review and Concept Presentation. Sustainability, 16 (7), 2748. https://doi.org/10.3390/su16072748
  6. Cao, M., Song, W., Xu, Y. (2024). Research on the impact of enterprise digital transformation based on digital twin technology on renewable energy investment decisions. Energy Informatics, 7 (1). https://doi.org/10.1186/s42162-024-00447-8
  7. Kou, G., Dinçer, H., Yüksel, S., Deveci, M. (2024). Synergistic integration of digital twins and sustainable industrial internet of things for new generation energy investments. Journal of Advanced Research, 66, 39–46. https://doi.org/10.1016/j.jare.2023.11.023
  8. Palea, V., Santhià, C., Miazza, A. (2023). Are circular economy strategies economically successful? Evidence from a longitudinal panel. Journal of Environmental Management, 337, 117726. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.117726
  9. Georgescu, I., Kinnunen, J., Androniceanu, A.-M. (2022). Empirical evidence on circular economy and economic development in Europe: a panel approach. Journal of Business Economics and Management, 23 (1), 199–217. https://doi.org/10.3846/jbem.2022.16050
  10. Georgescu, L. P., Fortea, C., Antohi, V. M., Balsalobre-Lorente, D., Zlati, M. L., Barbuta-Misu, N. (2025). Economic, technological and environmental drivers of the circular economy in the European Union: a panel data analysis. Environmental Sciences Europe, 37 (1). https://doi.org/10.1186/s12302-025-01119-4
  11. Prokhorova, V. V., Yemelyanov, O. Y., Koleshchuk, O. Y., Petrushka, K. I. (2023). Tools for assessing obstacles in implementation of energy saving measures by enterprises. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 1, 160–168. https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-1/160
  12. Prokhorova, V., Mrykhina, O., Koleshchuk, O., Babichev, A., Dudnieva, I., Slastianykova, K. (2025). Economic assessment of intellectual and innovative technologies in the context of sustainable development. Technology Audit and Production Reserves, 1 (4 (81)), 37–50. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.323977
  13. Prokhorova, V., Yemelyanov, O., Koleshchuk, O., Shepelenko, S., Slastianykova, K. (2025). Assessment of the impact of technological changes on the dynamics of enterprises’ economic development. Technology Audit and Production Reserves, 4 (4 (84)), 13–23. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.334782
  14. Marchioni, A., Magni, C. A. (2018). Investment decisions and sensitivity analysis: NPV-consistency of rates of return. European Journal of Operational Research, 268 (1), 361–372. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2018.01.007
  15. Mokhtari, H., Kiani, S., Tahmasebpoor, S. S. (2018). Economic Evaluation of Investment Projects Under Uncertainty: A Probability Theory Perspective. Scientia Iranica, 25 (6), 3391–3404. https://doi.org/10.24200/sci.2018.50256.1599
  16. Chai, S. Y. W., Phang, F. J. F., Yeo, L. S., Ngu, L. H., How, B. S. (2022). Future era of techno-economic analysis: Insights from review. Frontiers in Sustainability, 3. https://doi.org/10.3389/frsus.2022.924047
  17. Zimmermann, A. W., Langhorst, T., Moni, S., Schaidle, J. A., Bensebaa, F., Bardow, A. (2022). Life-Cycle and Techno-Economic Assessment of Early-Stage Carbon Capture and Utilization Technologies – A Discussion of Current Challenges and Best Practices. Frontiers in Climate, 4. https://doi.org/10.3389/fclim.2022.841907
  18. Sulin, S. N., Mokhtar, M. N., Baharuddin, A. S., Mohammed, M. A. P. (2025). Simulation and techno-economic evaluation of integrated palm oil mill processes for advancing a circular economy. Cleaner Environmental Systems, 19, 100323. https://doi.org/10.1016/j.cesys.2025.100323
  19. Dennison, M. S., Kumar, M. B., Jebabalan, S. K. (2024). Realization of circular economy principles in manufacturing: obstacles, advancements, and routes to achieve a sustainable industry transformation. Discover Sustainability, 5 (1). https://doi.org/10.1007/s43621-024-00689-2
  20. Pérez-Almada, D., Galán-Martín, Á., Contreras, M. del M., Castro, E. (2023). Integrated techno-economic and environmental assessment of biorefineries: review and future research directions. Sustainable Energy & Fuels, 7 (17), 4031–4050. https://doi.org/10.1039/d3se00405h
  21. Chukhray, N., Mrykhina, O., Bespaliuk, K., Chukhrai, A. (2025). A price-determining model for industrial “technology-push” innovations. Innovative Marketing, 21 (4), 27–44. https://doi.org/10.21511/im.21(4).2025.03
  22. Kowszyk, Y., Maher, R. (2018). Case studies on circular economy models and integration of Sustainable Development Goals in business strategies in the EU and LAC. EU-LAC Foundation & InnovacionAL SpA.EU-LAC Foundation. Available at: https://eulacfoundation.org/en/system/files/case_studies_circular_economy_eu_lac.pdf
  23. Jones, P., Comfort, D. (2021). The Circular Economy: An Exploratory Case Study from the Paper and Retail Industries. Athens Journal of Business & Economics, 7 (4), 379–394. https://doi.org/10.30958/ajbe.7-4-5
  24. Chiscop, F., Vlase, A. I., Cazacu, C.-C., Popa, C. L., Cotet, C. E. (2025). Manufacturing Productivity Improvement by Integrating Digital Tools Illustrated in the Optimization of a Hub Assembly Line. Machines, 13 (9), 849. https://doi.org/10.3390/machines13090849
  25. Mrykhina, O., Didukh, N., Korytska, O., Stepura, T. (2024). Implementation of Digital Tools in Teaching of Interdisciplinary Courses in Higher Educational Institutions. 2024 IEEE 19th International Conference on Computer Science and Information Technologies (CSIT). IEEE, 1–5. https://doi.org/10.1109/csit65290.2024.10982611
  26. Bauwens, T. (2021). Are the circular economy and economic growth compatible? A case for post-growth circularity. Resources, Conservation and Recycling, 175, 105852. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.105852
  27. Corona, B., Shen, L., Reike, D., Rosales Carreón, J., Worrell, E. (2019). Towards sustainable development through the circular economy – A review and critical assessment on current circularity metrics. Resources, Conservation and Recycling, 151, 104498. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.104498
  28. da Cunha Moraes, T. E., Ferasso, M., Alves Teixeira, A. (2025). Economic complexity and the Circular Economy: Impacts, challenges and paths to circularity. Journal Managment & Business Studies, 7 (1). https://doi.org/10.32457/jmabs.v7i1.3041
  29. Martínez Moreno, M. M., Buitrago Esquinas, E. M., Yñiguez, R., Puig-Cabrera, M. (2023). A global and comparative assessment of the level of economic circularity in the EU. Journal of Cleaner Production, 425, 138759. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.138759
  30. Negrei, C., Istudor, N. (2018). Circular Economy: Between Theory and Practice. Amfiteatru Economic Journal, 20 (48), 498. https://doi.org/10.24818/ea/2018/48/498
  31. Shpak, N., Muzychenko-Kozlovska, O., Gvozd, M., Sorochak, O. (2025). Assessment of the Investment and Innovation Environmental Attractiveness of the Country: On the Example of Ukraine. Systems, Decision and Control in Energy VII. Cham: Springer, 795–816. https://doi.org/10.1007/978-3-031-90466-0_37
Circular-oriented economic assessment of innovations using digital twin technology for an aircraft hydraulic system

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-29

Як цитувати

Прохорова, В. В., Мрихіна, О. Б., Колещук, О. Я., Сластьяникова, К. І., Паранюк, Р. В., & Колещук, Д. О. (2025). Циркулярно орієнтоване економічне оцінювання інновацій на прикладі технології цифрового двійника гідравлічної системи літака. Technology Audit and Production Reserves, 6(4(86), 31–45. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.347822

Номер

Том 6 № 4(86) (2025): Економіка підприємств. Макроекономіка

Розділ

Економічна кібернетика

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Viktoriia Prokhorova, Oleksandra Mrykhina, Orest Koleshchuk, Krystyna Slastianykova, Roman Paraniuk, Darii Koleshchuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.