Актуальность исследования обусловлена необходимостью смены компенсационной модели технологической модернизации АПК на опережающую в условиях структурных дисбалансов и ресурсных ограничений аграрных регионов. Цель статьи – представить научно-обоснованные направления повышения экономической эффективности технологической модернизации сельского хозяйства Алтайского края на основе разработанного организационно-экономического механизма. Методологическую базу составили системный подход, эконометрическое моделирование панельных данных, методы машинного обучения ( Random Forest), кластерный анализ и сценарное прогнози - рование. Информационную базу сформировали данные Росстата, Минсельхоза РФ и Алтайского края, а также результаты авторского обследования 50 сельхозорганизаций. В результате исследо- вания выявлен «парадокс Алтайского края»: аномально высокая предельная эффективность господ - держки (β=0,41) при её хроническом недофинансировании (490 руб./га против 1844 руб./га в сред - нем по РФ). Построена многофакторная модель, доказавшая наличие синергетического эффекта между господдержкой и цифровизацией (эффект взаимодействия 0,31). На основе кластериза - ции хозяйств разработан дифференцированный организационно-экономический механизм управле - ния модернизацией, реализующий принцип «поддержка под запрос кластера». Предложены адап - тивные бизнес-модели для предприятий и концепция «Цифрового ассистента агроменеджера». Научная значимость работы заключается в создании инструментария оценки эффективности модернизации с динамической калибровкой весов на основе машинного обучения. Практическая значимость подтверждена расчетами: реализация предложений обеспечит рост производительности труда на 45-55% и прирост ВРП на 110-135 млрд руб. до 2031 года.