Необходимость восстановления и создания новых производственных цепочек в машиностроительном и других комплексах требует моделирования конечных результатов деятельности таких структур. В связи с этим методология анализа интегрированных производственных цепей нуждается в дальнейшем совершенствовании. Объектом исследования является технологическая цепь с полной интеграцией участников, в которой изучается степень влияния кумулятивного характера роста издержек на результаты работы системы. Объемы выпуска конечных продуктов участниками цепи предлагается определять на основе функций спроса. Статья посвящена обоснованию механизма получения дополнительной прибыли системой за счет направления части прибыли на снижение издержек производства. Установлено влияние данного процесса на объемы конечного продукта системы и рыночные цены. В статье в качестве формального инструмента описания деятельности производственно-технологических цепей впервые использовано матричное моделирование, построенное на основе методологии формирования межотраслевого баланса. Результаты исследования показали, что в интегрированной системе с вертикальными и горизонтальными взаимосвязями фирм направление части общей прибыли на мероприятия по снижению издержек является оправданным. Однако существует эффективный (пороговый) уровень прибыли, отклонение от которого ухудшает параметры работы всей цепи: цены, объемы производства, прибыль. Модель, построенная на принципах межотраслевого баланса, позволяет объяснить инвестиционные процессы в интегрированных цепях любой конфигурации. Результаты исследования вносят вклад в понимание механизма оптимальной инвестиционной деятельности производственно-хозяйственных комплексов.