Stochastic Modeling of Technological Labor Market Dynamics with Fast Markov Switching Via the Averaging Principle
This study considers a stochastic evolutionary representation of the technological labor market, focusing on the interaction between employment and automation in the IT sector. The dynamics are described by a nonlinear competition system of Lotka-Volterra type, extended by a rapidly switching random...
Збережено в:
| Дата: | 2026 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Кам'янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка
2026
|
| Онлайн доступ: | https://mcm-math.kpnu.edu.ua/article/view/354706 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Mathematical and computer modelling. Series: Physical and mathematical sciences |
Репозитарії
Mathematical and computer modelling. Series: Physical and mathematical sciences| _version_ | 1865667110038929408 |
|---|---|
| author | Сачовська, Віталіна Перцов, Андрій |
| author_facet | Сачовська, Віталіна Перцов, Андрій |
| author_sort | Сачовська, Віталіна |
| baseUrl_str | http://mcm-math.kpnu.edu.ua/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-05-12T19:53:08Z |
| description | This study considers a stochastic evolutionary representation of the technological labor market, focusing on the interaction between employment and automation in the IT sector. The dynamics are described by a nonlinear competition system of Lotka-Volterra type, extended by a rapidly switching random environment modeled through a Markov process. Such a formulation makes it possible to reflect changes in technological regimes and their influence on the structure of the labor market beyond the limitations of deterministic models.
The presence of fast stochastic switching leads to analytical difficulties, which are addressed by employing an averaging approach. Assuming ergodicity of the underlying Markov process, the original stochastic system can be replaced, in the limit, by a deterministic model whose coefficients are obtained from the stationary distribution of the environment. This reduction preserves the qualitative features of the system while making its analysis more tractable.
The behavior of the model is illustrated through several scenarios reflecting different technological environments, including innovative adaptation, technological polarization, and unstable regime switching. The simulation results show that, in most cases, stochastic trajectories remain concentrated near the corresponding averaged dynamics, confirming the applicability of the averaging approach. At the same time, noticeable deviations may arise in asymmetric environments with strong nonlinear effects. The developed framework can be used to investigate long-term interactions between automation and employment and to assess structural changes in the technological labor market under uncertainty. |
| doi_str_mv | 10.32626/2308-5878.2026-29.122-133 |
| first_indexed | 2026-05-20T01:00:05Z |
| format | Article |
| id | mcm-mathkpnueduua-article-354706 |
| institution | Mathematical and computer modelling. Series: Physical and mathematical sciences |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-05-20T01:00:05Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Кам'янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка |
| record_format | ojs |
| spelling | mcm-mathkpnueduua-article-3547062026-05-12T19:53:08Z Stochastic Modeling of Technological Labor Market Dynamics with Fast Markov Switching Via the Averaging Principle Стохастичне моделювання динаміки технологічного ринку праці зі швидкими марковськими перемиканнями на основі принципу усереднення Сачовська, Віталіна Перцов, Андрій This study considers a stochastic evolutionary representation of the technological labor market, focusing on the interaction between employment and automation in the IT sector. The dynamics are described by a nonlinear competition system of Lotka-Volterra type, extended by a rapidly switching random environment modeled through a Markov process. Such a formulation makes it possible to reflect changes in technological regimes and their influence on the structure of the labor market beyond the limitations of deterministic models. The presence of fast stochastic switching leads to analytical difficulties, which are addressed by employing an averaging approach. Assuming ergodicity of the underlying Markov process, the original stochastic system can be replaced, in the limit, by a deterministic model whose coefficients are obtained from the stationary distribution of the environment. This reduction preserves the qualitative features of the system while making its analysis more tractable. The behavior of the model is illustrated through several scenarios reflecting different technological environments, including innovative adaptation, technological polarization, and unstable regime switching. The simulation results show that, in most cases, stochastic trajectories remain concentrated near the corresponding averaged dynamics, confirming the applicability of the averaging approach. At the same time, noticeable deviations may arise in asymmetric environments with strong nonlinear effects. The developed framework can be used to investigate long-term interactions between automation and employment and to assess structural changes in the technological labor market under uncertainty. У роботі розглянуто стохастичну еволюційну модель технологічного ринку праці, зосереджену на взаємодії між зайнятістю та автоматизацією в ІТ-секторі. Динаміка системи описується нелінійною конкуренційною моделлю типу Лотки-Вольтерри, розширеною швидкозмінним випадковим середовищем, представленим марковським процесом. Така постановка дозволяє врахувати зміну технологічних режимів та їх вплив на структуру ринку праці, виходячи за межі можливостей детермінованих моделей. Наявність швидких стохастичних перемикань ускладнює аналітичне дослідження системи, що долається шляхом застосування підходу усереднення. За умови ергодичності відповідного марковського процесу початкова стохастична система в граничному випадку може бути замінена детермінованою моделлю, параметри якої визначаються стаціонарним розподілом середовища. Така редукція зберігає основні якісні властивості системи та водночас спрощує її аналіз. Поведінку моделі проілюстровано на основі кількох сценаріїв, що відображають різні технологічні середовища, зокрема інноваційну адаптацію, технологічну поляризацію та нестабільні режими перемикання. Результати моделювання показують, що в більшості випадків траєкторії стохастичної системи залишаються сконцентрованими поблизу відповідної усередненої динаміки, що підтверджує застосовність підходу усереднення. Водночас у асиметричних середовищах із вираженими нелінійними ефектами можуть виникати помітні відхилення. Запропонована модель може бути використана для дослідження довгострокової взаємодії між автоматизацією та зайнятістю, а також для оцінювання структурних змін технологічного ринку праці в умовах невизначеності. Кам'янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка 2026-05-15 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://mcm-math.kpnu.edu.ua/article/view/354706 10.32626/2308-5878.2026-29.122-133 Mathematical and computer modelling. Series: Physical and mathematical sciences; 2026: Mathematical and computer modelling. Series: Physical and mathematical sciences. Issue 29; 122-133 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Фізико-математичні науки; 2026: Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Фізико-математичні науки. Випуск 29; 122-133 2308-5878 10.32626/2308-5878.2026-29 en https://mcm-math.kpnu.edu.ua/article/view/354706/346850 Авторське право (c) 2026 Віталіна Сачовська, Андрій Перцов |
| spellingShingle | Сачовська, Віталіна Перцов, Андрій Stochastic Modeling of Technological Labor Market Dynamics with Fast Markov Switching Via the Averaging Principle |
| title | Stochastic Modeling of Technological Labor Market Dynamics with Fast Markov Switching Via the Averaging Principle |
| title_alt | Стохастичне моделювання динаміки технологічного ринку праці зі швидкими марковськими перемиканнями на основі принципу усереднення |
| title_full | Stochastic Modeling of Technological Labor Market Dynamics with Fast Markov Switching Via the Averaging Principle |
| title_fullStr | Stochastic Modeling of Technological Labor Market Dynamics with Fast Markov Switching Via the Averaging Principle |
| title_full_unstemmed | Stochastic Modeling of Technological Labor Market Dynamics with Fast Markov Switching Via the Averaging Principle |
| title_short | Stochastic Modeling of Technological Labor Market Dynamics with Fast Markov Switching Via the Averaging Principle |
| title_sort | stochastic modeling of technological labor market dynamics with fast markov switching via the averaging principle |
| url | https://mcm-math.kpnu.edu.ua/article/view/354706 |
| work_keys_str_mv | AT sačovsʹkavítalína stochasticmodelingoftechnologicallabormarketdynamicswithfastmarkovswitchingviatheaveragingprinciple AT percovandríj stochasticmodelingoftechnologicallabormarketdynamicswithfastmarkovswitchingviatheaveragingprinciple AT sačovsʹkavítalína stohastičnemodelûvannâdinamíkitehnologíčnogorinkupracízíšvidkimimarkovsʹkimiperemikannâminaosnovíprincipuuserednennâ AT percovandríj stohastičnemodelûvannâdinamíkitehnologíčnogorinkupracízíšvidkimimarkovsʹkimiperemikannâminaosnovíprincipuuserednennâ |