本书聚焦系统工程的复杂性，以基于模型的系统工程转型为主线，揭示面向对象设计、系统建模语言、建模和仿真等应用于系统架构设计的基本原理，提出了一个经验证的、具有广泛适用性的方法——基于模型的系统架构流程。以航空航天和能源领域的典型系统开发为案例，贯通系统工程生命周期的各个活动以及运行-逻辑/功能-物理的各个层级，阐述基于数字原型系统的开发、系统架构集成以及验证和确认等内容，并进而将该方法扩展到面向服务的架构、实时嵌入式系统、赛博安全、网络化复杂组织体以及架构治理等方面。