Scenario Modelling of Investment Needs for the Resilient Recovery of Ukraine’s Critical Infrastructure: Strategic Pathways under Wartime and Post-War Risks

Abstract

The article substantiates a scenario-based approach to assessing investment needs for the resilient recovery of Ukraine’s critical infrastructure under wartime and post-war risks. The empirical basis of the study comprises the results of RDNA1–RDNA5, which were used to systematise the dynamics of direct damage, economic losses, and recovery needs and to construct an analytical infrastructure block. The methodological framework combines systems and comparative analysis, scenario and simulation modelling, and multi-criteria assessment. Investment needs are treated as a dynamic variable that changes under the influence of new and repeated damage, project implementation rates, financial and institutional constraints, the selected recovery standard, and the capacity of investments to reduce future risks. Four strategic pathways are proposed – minimal-recovery, functional-adaptive, Build Back Better modernisation, and resilience-transformational – together with three types of risk environment, integrated into a scenario matrix. Under the specified scenario assumptions and a baseline value of USD 218.9 billion, the estimated residual needs in 2030 amount to USD 253.8, 197.9, 171.1, and 142.4 billion, respectively. The findings demonstrate that minimising initial capital expenditure is not equivalent to minimising long-term investment needs and systemic risk. The scientific novelty lies in distinguishing strategic choice from the external risk environment, interpreting investment needs dynamically, and linking resource constraints with functional outcomes. The practical significance of the proposed approach lies in its applicability to scenario testing, prioritisation, and portfolio formation of critical infrastructure projects.

Keywords

critical infrastructure, resilient recovery, investment needs, scenario modelling, strategic pathways, wartime risks, post-war recovery, Build Back Better, investment prioritisation, external threats

Анотація

У статті обґрунтовано сценарний підхід до оцінювання інвестиційних потреб для резильєнтного відновлення критичної інфраструктури України в умовах воєнних і повоєнних ризиків. Емпіричну основу дослідження становлять результати RDNA1–RDNA5, за якими систематизовано динаміку прямої шкоди, економічних втрат і потреб у відновленні та сформовано аналітичний інфраструктурний блок. Методичний інструментарій поєднує системний і порівняльний аналіз, сценарне та імітаційне моделювання, багатокритеріальне оцінювання. Інвестиційні потреби розглянуто як динамічну величину, що змінюється під впливом нової і повторної шкоди, темпів реалізації проєктів, фінансових та інституційних обмежень, обраного стандарту відновлення і здатності інвестицій знижувати майбутній ризик. Запропоновано чотири стратегічні траєкторії – мінімально-відновну, функціонально-адаптивну, модернізаційну Build Back Better та резильєнтно-трансформаційну – і три типи ризикового середовища, поєднані у сценарну матрицю. За заданих сценарних припущень і базового значення 218,9 млрд дол. США розрахунковий залишок потреб у 2030 р. становить відповідно 253,8; 197,9; 171,1 і 142,4 млрд дол. Встановлено, що мінімізація початкових капітальних витрат не тотожна мінімізації довгострокових потреб і системного ризику. Наукова новизна полягає у розмежуванні стратегічного вибору та зовнішнього ризикового середовища, динамічному трактуванні інвестиційних потреб і поєднанні ресурсних обмежень із функціональним результатом. Практичне значення підходу полягає у можливості його використання для сценарного тестування, пріоритизації та формування портфеля проєктів критичної інфраструктури

Ключові слова

критична інфраструктура, резильєнтне відновлення, інвестиційні потреби, сценарне моделювання, стратегічні траєкторії, воєнні ризики, повоєнне відновлення, Build Back Better, інвестиційна пріоритизація, зовнішні загрози

Back to Table of Contents No 38 (2026)

Trushkina N.V. Ph.D. (in Economics), Senior Researcher, Senior Research Officer of the Sector of Industrial Policy and Innovative Development of the Department of Industrial Policy and Energy Security, Research Center for Industrial Problems of Development of the NAS of Ukraine (Ukraine)

ORCID –  0000-0002-6741-7738
Researcher ID    AAO-9802-2020
Scopus author id: –   57210808778
E-Mail:   nata_tru@ukr.net

1. Mentges, A., Halekotte, L., Schneider, M., Demmer, T., & Lichte, D. (2023). A resilience glossary shaped by context: Reviewing resilience-related terms for critical infrastructures. International Journal of Disaster Risk Reduction, 96, 103893. https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2023.103893
2. Mitoulis, S.-A., Argyroudis, S., Panteli, M., Fuggini, C., Valkaniotis, S., Hynes, W., & Linkov, I. (2023). Conflict-resilience framework for critical infrastructure peacebuilding. Sustainable Cities and Society, 91, 104405. https://doi.org/10.1016/j.scs.2023.104405
3. Caetano, H. O., Desuó, N. L., Fogliatto, M. S. S., & Maciel, C. D. (2024). Resilience assessment of critical infrastructures using dynamic Bayesian networks and evidence propagation. Reliability Engineering & System Safety, 241, 109691. https://doi.org/10.1016/j.ress.2023.109691
4. Eichengreen, B. (2007). The European economy since 1945: Coordinated capitalism and beyond. Princeton University Press.
5. Global Facility for Disaster Reduction and Recovery. (2020). Disaster recovery framework guide (Revised version) [Report]. World Bank Group. https://www.gfdrr.org/en/publication/disaster-recovery-framework-guide
6. United Nations Development Group, World Bank, & European Union. (2013). Post-disaster needs assessments: Volume A: Guidelines [Report]. World Bank Group. https://www.gfdrr.org/en/publication/post-disaster-needs-assessments-guidelines-volume-2013
7. World Bank, Government of Ukraine, & European Commission. (2022). Ukraine rapid damage and needs assessment, August 2022 [Report]. World Bank. https://doi.org/10.1596/37988
8. World Bank Group, Government of Ukraine, European Commission, & United Nations. (2023). Ukraine rapid damage and needs assessment: February 2022–February 2023 [Report]. World Bank Group. https://documents1.worldbank.org/curated/en/099184503212328877/pdf/P1801740d1177f03c0ab180057556615497.pdf
9. World Bank Group, Government of Ukraine, European Commission, & United Nations. (2024). Ukraine third rapid damage and needs assessment: February 2022–December 2023 [Report]. World Bank Group. https://documents.worldbank.org/en/publication/documents-reports/documentdetail/099021324115085807
10. World Bank Group, Government of Ukraine, European Union, & United Nations. (2025). Ukraine fourth rapid damage and needs assessment: February 2022–December 2024 [Report]. World Bank Group. https://documents.worldbank.org/en/publication/documents-reports/documentdetail/099022025114040022
11. World Bank Group, Government of Ukraine, European Union, & United Nations. (2026). Ukraine fifth rapid damage and needs assessment: February 2022–December 2025 [Report]. World Bank Group. https://documents1.worldbank.org/curated/en/099022026094036395/pdf/P514499-22f93f3a-4278-42bc-b907-db9553d12069.pdf
12. Global Facility for Disaster Reduction and Recovery. (2017). Building back better in post-disaster recovery: Guidance note [Guidance note]. https://www.gfdrr.org/sites/default/files/Disaster%20Recovery%20Guidance%20Series-%20Building%20Back%20Better%20in%20Post-Disaster%20Recovery.pdf
13. Hallegatte, S., Rentschler, J., & Walsh, B. (2018). Building back better: Achieving resilience through stronger, faster, and more inclusive post-disaster reconstruction. World Bank. https://doi.org/10.1596/29867
14. Becker, T., Eichengreen, B., Gorodnichenko, Y., Guriev, S., Johnson, S., Mylovanov, T., Rogoff, K., & Weder di Mauro, B. (2022). A blueprint for the reconstruction of Ukraine. CEPR Press.
15. Liu, W., Shan, M., Zhang, S., Zhao, X., & Zhai, Z. (2022). Resilience in infrastructure systems: A comprehensive review. Buildings, 12(6), 759. https://doi.org/10.3390/buildings12060759
16. Sathurshan, M., Saja, A., Thamboo, J., Haraguchi, M., & Navaratnam, S. (2022). Resilience of critical infrastructure systems: A systematic literature review of measurement frameworks. Infrastructures, 7(5), 67. https://doi.org/10.3390/infrastructures7050067
17. Rathnayaka, B., Siriwardana, C., Robert, D., Amaratunga, D., & Setunge, S. (2022). Improving the resilience of critical infrastructures: Evidence-based insights from a systematic literature review. International Journal of Disaster Risk Reduction, 81, 103123. https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2022.103123
18. Sukhodolia, O. M. (2023). Stiikist krytychnoi infrastruktury ta zhyttievo vazhlyvykh funktsii i posluh: formalizatsiia zavdan i zmistu dii subiektiv zabezpechennia. Stratehichna panorama, 2, 5–20. https://doi.org/10.53679/2616-9460.2.2023.01
19. Shpatakova, O. L., Ivanenko, R. O., & Pohrebytskyi, M. L. (2022). Perspektyvy vidnovlennia krytychnoi infrastruktury na deokupovanykh terytoriiakh Ukrainy. Ekonomika ta suspilstvo, 40. https://doi.org/10.32782/2524-0072/2022-40-5
20. Mykytenko, V. V. (2023). Povoienne vidnovlennia ta rozvytok krytychnoi infrastruktury Ukrainy. Visnyk ekonomichnoi nauky Ukrainy, 1(44), 124–138. https://doi.org/10.37405/1729-7206.2023.1(44).124-138
21. Hallegatte, S., Rentschler, J., & Rozenberg, J. (2019). Lifelines: The resilient infrastructure opportunity. World Bank. https://documents1.worldbank.org/curated/en/111181560974989791/pdf/Lifelines-The-Resilient-Infrastructure-Opportunity.pdf
22. Murasov, R. K., & Melnyk, Ya. V. (2023). Rezultaty otsiniuvannia zahroz krytychnii infrastrukturi metodom ekspertnoho otsiniuvannia. Suchasni informatsiini tekhnolohii u sferi bezpeky ta oborony, 48(3), 83–88. https://doi.org/10.33099/2311-7249/2023-48-3-83-88
23. Lazor, O. Ya., Yunyk, I. H., & Zabolotnyi, A. V. (2024). Derzhavna stratehiia povoiennoho vidnovlennia ta rozvytku krytychnoi infrastruktury v Ukraini. Derzhavne upravlinnia: udoskonalennia ta rozvytok, 4, 1–19. https://doi.org/10.32702/2307-2156.2024.4.2
24. (2022). The architecture of infrastructure recovery in Ukraine. OECD Publishing. https://doi.org/10.1787/d768a2e4-en
25. Mallett, R., & Pain, A. (2018). Post-war recovery and the role of markets: Policy insights from six years of research. Global Policy, 9(2), 264–275. https://doi.org/10.1111/1758-5899.12560
26. (2026). Infrastructure policy review of Ukraine. OECD Publishing. https://doi.org/10.1787/eeef2059-en
27. Khaustova, V. Ye., & Trushkina, N. V. (2025). Zahrozy rozvytku krytychnoi infrastruktury: sutnist i klasyfikatsiia. Problemy ekonomiky, 3, 89–104. https://doi.org/10.32983/2222-0712-2025-3-89-104
28. Kyzym, M. O., Khaustova, V. Ye., & Trushkina, N. V. (2026). Kompleksnyi pidkhid do upravlinnia ryzykamy rozvytku krytychnoi infrastruktury rehioniv Ukrainy v umovakh zovnishnikh zahroz. Infrastruktura rynku, 88, 70–78. https://doi.org/10.32782/infrastruct88-11
29. Kyzym, M. O., Kozyrieva, O. V., & Trushkina, N. V. (2026). Mizhnarodni instrumenty povoiennoi vidbudovy krytychnoi infrastruktury ta yikh adaptatsiia dlia rehioniv Ukrainy. Efektyvna ekonomika, 1. https://doi.org/10.32702/2307-2105.2026.1.22