Физическое и математическое моделирование широко применяется в научных исследованиях. Это объясняется тем, что натурные эксперименты на реальных строительных объектах зачастую невозможно организовать по различным соображениям. Материал, включенный в учебное пособие, является обобщением опыта работы авторов в области системного анализа. В первом разделе рассмотрены закономерности физического моделирования функционирования объектов, основанного на теоремах подобия и размерностей. Во втором разделе — современные модели и методы выбора оптимальных решений: линейные, нелинейные, стохастические и статистические. В третьем разделе — экспериментальные методы оптимизации систем, основанные на теории планирования эксперимента. Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство», и аспирантов высших учебных заведений. Будет полезно для специалистов в области математических методов исследования сложных систем и их приложений.