<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Economics and Mathematical Methods</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Economics and Mathematical Methods</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Экономика и математические методы</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0424-7388</issn><issn publication-format="electronic">3034-6177</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">697032</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.31857/S0424738825040078</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading"><subject>Проблемы предприятий</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">On the problem of optimal control of operating backup machines</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>О задаче оптимизации управления резервируемыми машинами</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Smolyak</surname><given-names>S. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Смоляк</surname><given-names>С. А.</given-names></name></name-alternatives><email>smolyak1@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Central Economics and Mathematics Institute, Russian Academy of Sciences (CEMI RAS)</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">ЦЭМИ РАН</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-10-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>10</month><year>2025</year></pub-date><volume>61</volume><issue>4</issue><issue-title xml:lang="en">VOL 61, NO4 (2025)</issue-title><issue-title xml:lang="ru">ТОМ 61, №4 (2025)</issue-title><fpage>86</fpage><lpage>97</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2025-11-26"><day>26</day><month>11</month><year>2025</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2025, Russian Academy of Sciences</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2025, Российская академия наук</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Russian Academy of Sciences</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Российская академия наук</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" start_date="2026-10-15"/></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.eco-vector.com/0424-7388/article/view/697032">https://journals.eco-vector.com/0424-7388/article/view/697032</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>We consider machines used in the production process of an enterprise, the failure of which leads to a stoppage of this process and losses. The technical condition and operating characteristics of machines deteriorate with an increase in their operating time. We construct a model for determining the optimal service life of such machines, which assumes that a failed machine is disposed and immediately replaced with a new machine of the same brand. However, the replacement process usually requires random, sometimes quite a long time. Then it is advisable to use a backup machine, and the subject of consideration is a complex of interchangeable main (working) and backup machines of the same brand. In this case, losses from stopping the production of the enterprise arise only after the failure of both machines of the complex, when orders for the delivery of replacement new machines is not yet been fulfilled. Methods of reliability theory and general principles of valuation theory allow us to construct a model for solving the problem of optimal control of the specified complex in discrete time. It turns out that decisions on decommissioning of one machine of the complex, on its designation as the main or backup machine should be made depending on the existence and condition of the second machine. The calculations carried out allow us to assume that of the two machines in the complex, the machine with the lower operating time should be designated as the main one, however, it is not possible to prove the validity of this hypothesis.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Рассматриваются машины, используемые в производственном процессе предприятия, отказ которых ведет к остановке этого процесса и потерям. Техническое состояние и операционные характеристики машин ухудшаются с увеличением их наработки. Построена модель для определения оптимального срока службы (предельной наработки) таких машин, в которой предполагается, что отказавшая машина утилизируется и мгновенно заменяется новой машиной той же марки. Однако обычно процесс замены требует случайного времени, порой — достаточно большого. Тогда целесообразным оказывается использовать резервную машину, а предметом рассмотрения становится комплекс из взаимозаменяемых основной (работающей) и резервной машин одной марки. При этом потери от остановки производственного процесса предприятия возникают лишь после отказа обеих машин комплекса, когда заказы на поставку заменяющих новых машин еще не исполнены. Методы теории надежности и общие принципы теории стоимостной оценки объектов позволяют построить модель для решения задачи оптимального управления таким комплексом в дискретном времени. Показано, что решения о прекращении использования одной машины комплекса, о назначении ее основной или резервной должны приниматься в зависимости от наличия и состояния второй. Проведенные расчеты позволяют предположить, что из двух машин комплекса основной должна назначаться машина с меньшей наработкой, однако доказать справедливость этой гипотезы не удается.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>machine</kwd><kwd>failure</kwd><kwd>replacement</kwd><kwd>backup machine</kwd><kwd>service life</kwd><kwd>market value</kwd><kwd>anticipation of benefits principle</kwd><kwd>sliding mode</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>машины</kwd><kwd>замещение</kwd><kwd>резервирование</kwd><kwd>срок службы</kwd><kwd>рыночная стоимость</kwd><kwd>принцип ожидания выгод</kwd><kwd>скользящий режим</kwd></kwd-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Гамкрелидзе Р. В. (1962). О скользящих оптимальных режимах // Доклады АН СССР. Т. 134. № 6. С. 1243– 1245. [Gamkrelidze R. V. (1962). On sliding optimal states. Doklady Akademii Nauk USSR, 143, 6, 1243–1245 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Гамкрелидзе Р. В. (1985). Скользящие режимы в теории оптимального управления // Труды МИАН СССР. Т. 169. С. 180–193. [Gamkrelidze R. V. (1985). Sliding modes in optimal control theory. In: “Topology, ordinary differential equations, dynamical systems. Collection of review articles. 2. On the occasion of the 50th anniversary of the institute”. Trudy Matematicheskogo Instituta im. V. A. Steklova, USSR, 169, 180–193; Proc. Steklov Inst. Math., 169 (1986), 185–198 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>МСО (2022). Международные стандарты оценки. Пер. с англ. Совет по международным стандартам оценки. И. Л. Артеменков, С. А. Табакова (ред.). М.: Русское общество оценщиков, 2022. [International Valuation Standards (IVS) (2022). Moscow: Russian Valuation Council (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Смоляк С. А. (2022). Экономический критерий оптимизации срока службы машин и оборудования с учетом их надежности // Экономическая наука современной России. № 1 (96). С. 45–55. [Smolyak S. A. (2022). Economic criteria for optimizing the assigned service life of machinery and equipment. Economics of Contemporary Russia, 1, 45–55 (in Russian)]. DOI: 10.33293/1609-1442-2022-1(96)-45-55 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Смоляк С. А. (2024). Экономический подход к оптимизации назначенных сроков службы машин и оборудования // Экономика и управление: проблемы, решения. № 11. Т. 2 (158). С. 33–45. [Smolyak S. A. (2024). Economic approach to optimizing the assigned service life of machinery and equipment. Economics and Management: Problems, Solutions, 11, 2, 33–45. DOI: 10.36871/ek.up. p. r. 2024.11.02.005 (in Russian).]</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Barlow R., Hunter L. (1960). Optimum preventive maintenance policies. Operations Research, 8, 90–100. DOI: 10.1287/opre.8.1.90</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Fan W., Machemehl R., Kortum K. (2011). Equipment replacement optimization. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2220, 88–98. DOI: 10.3141/2220-11</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Jiang R. (2018). Performance evaluation of seven optimization models of age replacement policy. Reliability Engineering &amp; System Safety, 180 (C), 302–311. DOI: 10.1016/j.ress.2018.07.030</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Redmer A. (2009). Optimisation of the exploitation period of individual vehicles in freight transportation companies. Transportation Research. Part E, 45, 978–987.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Smith D. J. (2011). Reliability, maintainability and risk: Practical methods for engineers. 8<sup>th</sup> ed. Oxford: Butterworth-Heinemann ltd.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Terborgh G. (1948). Dynamic equipment policy. Ohio: McGraw Hill.</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Van Horenbeek A., Pintelon L., Muchiri P. (2010). Maintenance optimization models and criteria. International Journal of System Assurance Engineering and Management, 1 (3), 189–200. DOI: 10.1007/s13198-011-0045-x</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
