МНОГОУРОВНЕВАЯ АРХИТЕКТУРА ЦИФРОВОЙ ЭКОСИСТЕМЫ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА: ПРОЕКТИРОВАНИЕ, РЕАЛИЗАЦИЯ И ВАЛИДАЦИЯ
БУХАРИНА ИРИНА, ГРАЧЕВ ДМИТРИЙ, РЫБАКОВ ДМИТРИЙ, АСКЕРОВ ПУЛАТ, ВЕДЕРНИКОВ КОНСТАНТИН
УДК 631.1:004.9
Выпуск № 12, Декабрь 2025 г., статья № 19, стр. 172-181
Рубрика: Региональная и отраслевая экономика, экономика организаций АПК
Ключевые слова: АНАЛИЗ СРЕДЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ, ВАЛОРИЗАЦИЯ ОТХОДОВ, МНОГОАГЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ, ПРОИЗВОДСТВО ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА, СЕРВИС-ОРИЕНТИРОВАННАЯ АРХИТЕКТУРА, ЦИРКУЛЯРНАЯ ЭКОНОМИКА, ЦИФРОВАЯ ЭКОСИСТЕМА
Аннотация: В статье предложена и эмпирически валидирована многоуровневая архитектура цифровой экосистемы как ответ на проблему фрагментации и неэффективности линейных моделей в агропромышленном комплексе (АПК). Исследование выполнено с использованием методологии Design Science Research (DSR), многоагентного моделирования, сервис-ориентированной архитектуры (SOA) и гибридного метода оценки эффективности на основе анализа среды функционирования (DEA). Проведена апробация архитектуры на производственном кейсе, интегрирующем выращивание технической конопли (Cannabis sativa L.) и биоконверсию отходов личинками Hermetia illucens. Разработана четырехуровневая архитектура (организационный, алгоритмический, информационный, технологический), обеспечивающая системную интеграцию и оптимизацию. В ходе кейс-валидации достигнута 100% утилизация органических отходов, а экономическая эффективность модели подтверждена показателями чистого дисконтированного дохода (NPV) в 352 тыс. руб./га и рентабельности на уровне 30-40 процентов. Сделан вывод о том, что предложенная архитектура демонстрирует масштабируемость и обеспечивает синергию экономических и экологических эффектов, позволяя перейти от локальной оптимизации к системному управлению производством замкнутого цикла.
Авторы:
Бухарина Ирина Леонидовна, Удмуртский государственный университет, г. Ижевск, Россия
Грачев Дмитрий Александрович, ФГБОУ ВО РГУНХ им. В.И. Вернадского
Рыбаков Дмитрий Владимирович, Государственный университет управления, г. Москва, Россия
Аскеров Пулат Фазаилович, ФГБОУ ВО РГАЗУ
Ведерников Константин Евгеньевич, Удмуртский государственный университет, г. Ижевск, Россия
Библиографическая запись:
На бумажную версию:
Бухарина, И. Л. МНОГОУРОВНЕВАЯ АРХИТЕКТУРА ЦИФРОВОЙ ЭКОСИСТЕМЫ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА: ПРОЕКТИРОВАНИЕ, РЕАЛИЗАЦИЯ И ВАЛИДАЦИЯ / И. Л. Бухарина, Д. А. Грачев, Д. В. Рыбаков, П. Ф. Аскеров, К. Е. Ведерников. – DOI 10.33938/2512-172. – Текст : непосредственный // Экономика, труд, управление в сельском хозяйстве. – 2025. – № 12. – (Региональная и отраслевая экономика, экономика организаций АПК). – С. 172-181.
MULTI-LEVEL DIGITAL ECOSYSTEM ARCHITECTURE FOR CLOSED-LOOP AGRO-INDUSTRIAL PRODUCTION: DESIGN, IMPLEMENTATION AND VALIDATION
Issue № 12, 2025, article № 19, pages 172-181
Keywords: CIRCULAR ECONOMY, DIGITAL ECOSYSTEM, SERVICE-ORIENTED ARCHITECTURE, DATA ENVELOPMENT ANALYSIS, CLOSED-LOOP PRODUCTION, MULTI-AGENT SYSTEMS, WASTE VALORIZATION
Abstract: The article proposes and empirically validates a multi-level digital ecosystem architecture as a response to the problem of fragmentation and inefficiency of linear models in the agro-industrial complex (AIC). The study employs the Design Science Research (DSR) methodology, multi-agent modeling, Service-Oriented Architecture (SOA), and a hybrid efficiency assessment method based on Data Envelopment Analysis (DEA). The architecture was tested through a case study integrating the cultivation of industrial hemp (Cannabis sativa L.) and the bioconversion of its waste using black soldier fly larvae (Hermetia illucens). A four-level architecture (organizational, algorithmic, informational, and technological) was developed to ensure systemic integration and optimization. The case validation demonstrated 100% utilization of organic waste, while the economic efficiency of the model was confirmed by a Net Present Value (NPV) of 352,000 RUB/ha and a profitability level of 30-40%. It is concluded that the proposed architecture is scalable and provides a synergy of economic and ecological effects, enabling a shift from local optimization to systemic management of a closed-loop production system.
Authors: Bukharina Irina Leonidovna, Grachev Dmitry Alexandrovich, Rybakov Dmitry Vladimirovich, Askerov Pulat Fazailovich, Vedernikov Konstantin Evgenievich