В условиях санкционного давления на российские предприятия, учитывая ключевую роль промышленности в обеспечении национальной экономической безопасности, актуализировался вопрос о повышении эффективности инвестиционно-промышленной политики страны. Целью статьи является разработка экономико-математической модели, позволяющей оперативно принимать эффективные управленческие решения в инвестиционно-промышленной сфере России. В статье рассматривается мультимодель, базирующаяся на трех методах: динамическом программировании, производственной функции Кобба–Дугласа и межотраслевом балансе. Выдвинутая в ходе эмпирического исследования гипотеза о возможности построения одной производственной функции для нескольких отраслей российской промышленности подтвердилась. Поэтому в нашем случае на основе общей производственной функции Кобба–Дугласа объективно оцениваются производственные возможности (валовой выпуск продукции, ВВП) ряда отраслей национального промышленного комплекса. Первая и вторая модель построены на данных, соответственно по семи и шести отраслям промышленности России за 2011–2016 гг. Динамическое программирование позволяет сформировать оптимальный план (обеспечивающий максимально возможный дополнительный валовой выпуск продукции) распределения ограниченных государственных инвестиционных ресурсов между отраслями национального промышленного комплекса. С помощью метода межотраслевого баланса определяется максимально возможный прирост валовой добавленной стоимости (ВДС) отраслей российской промышленности. В нашем случае дополнительное инвестирование в размере 50 000 млн руб. (из них 40 000 млн руб. — в производство готовых металлических изделий, а остальные — в металлургическое производство) приводило в 2016 г. к росту валового выпуска двух отраслей национального промышленного комплекса на 316 398 млн руб., а их валовой добавленной стоимости — на 91 851 млн руб., или 4,7%. Исследование является научной базой для актуализации положений российской инвестиционно-промышленной политики.