Тема. Сокращение заказов и объемов финансирования наукоемкого сектора экономики страны в 1990-х гг. повлекло за собой замедление развития такой наукоемкой отрасли, как микроэлектроника. Актуальными остаются вопросы разработки стратегии развития и преодоления отставания в этом промышленном секторе. Цели. Разработка экономико-математических методов анализа динамики рыночных процессов и формирования конкурентной среды в микроэлектронной промышленности. Исследование тенденций развития микроэлектроники в стране и за рубежом, анализ инвестиционных процессов в ведущих компаниях микроэлектронной промышленности. Методология. Анализ инвестиционных процессов проведен на основе эконометрических методов, исследование экономической эффективности инвестиций в компаниях опирается на аппарат Z-преобразования. Предложен подход к формированию рыночных структур в микроэлектронике, основанный на использовании динамических игр. Результаты. Проведен анализ основных тенденций и драйверов экономического развития микроэлектроники в России и за рубежом. Исследовано влияние изменения топологических размеров полупроводниковых схем на структуру выпускаемой продукции и экономические показатели ведущих компаний-производителей. Построены модели и определены динамические характеристики инвестиционных процессов в ведущих компаниях, позволяющие провести оценку инвестиций в основной капитал, необходимых для обеспечения возможных вариантов производства некоторых видов микроэлектронной продукции. Разработан подход к определению экономической эффективности производственных инвестиций (ROI), основанный на использовании Z-преобразования. Представлен математический инструментарий конструирования рыночных структур, основанный на использовании игрового подхода и Z-преобразования, позволяющий, не прибегая к трудоемким вычислениям, исследовать динамику экономических показателей компаний. Выводы и значимость. Предложенные в статье экономико-математические методы и модели позволяют провести содержательный анализ инвестиционных процессов на рынках микроэлектронной продукции и создают основу для формирования регулирующими органами эффективных рыночных структур. Полученные результаты могут быть использованы при формировании предложений по созданию структуры отечественного рынка продукции микроэлектроники, по государственной политике стимулирования инвестиционной деятельности, а также по антимонопольной политике.