盡管系統(tǒng)工程起源于20世紀早期,，并在第二次世界大戰(zhàn)中就已經(jīng)進行了運用，但直到1951年,，美國貝爾公司在建成微波中繼通信網(wǎng)后才正式提出“系統(tǒng)工程”這一名詞,。1972年，美國阿波羅載人登月工程運用系統(tǒng)工程的方法大獲成功,，這讓系統(tǒng)工程第一次在世界范圍內(nèi)被人們所熟知,。之后，在美國國防部的領(lǐng)導下,，承包商標準被引入,，系統(tǒng)工程才逐漸被應用于民用航空領(lǐng)域。

其中,，國際系統(tǒng)工程師協(xié)會（INCOSE）將系統(tǒng)工程定義為：是一種能夠使系統(tǒng)實現(xiàn)跨學科的方法和手段,。系統(tǒng)工程專注于在系統(tǒng)開發(fā)的早期階段，就定義并文檔化客戶需求,，然后再考慮系統(tǒng)運行,、成本、進度,、性能,、培訓、保障,、試驗,、制造等問題,，并進行系統(tǒng)設(shè)計和確認。

由此可見,，系統(tǒng)工程可被應用于建立跨學科的復雜大系統(tǒng),，通過對系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu),、信息流等進行科學的、有條理的研究和分析,，使學科與學科之間,、子系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間和系統(tǒng)的整體與局部之間相互協(xié)調(diào)和配合，從而優(yōu)化系統(tǒng)的運行,，更好地實現(xiàn)系統(tǒng)的目的,。

然而，伴隨著需求的增長和技術(shù)的革新,，傳統(tǒng)工業(yè)逐漸向智能化,、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在新的工業(yè)環(huán)境下,，系統(tǒng)復雜度的提升所產(chǎn)生的龐大信息量與數(shù)據(jù)量給傳統(tǒng)的基于文檔的系統(tǒng)工程（TSE）帶來了前所未有的挑戰(zhàn),。于是，隨著模型驅(qū)動的系統(tǒng)開發(fā)方法的興起,，特別是在軟件領(lǐng)域,，人們將模型驅(qū)動與系統(tǒng)工程相結(jié)合，提出了基于模型的系統(tǒng)工程方法（MBSE）,。

MBSE強調(diào)貫穿于全生命周期的技術(shù)過程的形式化建模,，建立的系統(tǒng)模型既解決了項目經(jīng)驗積累和復用的問題，也通過多視角的系統(tǒng)頂層需求建模與系統(tǒng)架構(gòu)建模,，為復雜系統(tǒng)或體系的向下分解與及時驗證提供了模型依據(jù),，體現(xiàn)了整體論與還原論的辯證統(tǒng)一；而針對物理層構(gòu)建的各專業(yè)領(lǐng)域（機械,、電子,、流體,、力學,、氣動等）的物理模型，也體現(xiàn)了對具體實現(xiàn)技術(shù)的描述,，使系統(tǒng)工程不再僅僅是使能技術(shù),，還包含了完整的工程實現(xiàn)所需的技術(shù)集合,。

一方面，MBSE中的DoDAF系統(tǒng)架構(gòu)描述標準,，提供了多視角的體系架構(gòu)描述方法,，從全景視點,、能力視點、作戰(zhàn)（業(yè)務(wù)）視點,、服務(wù)視點和系統(tǒng)視點等8個方面來完整描述系統(tǒng),，使得從整體上描述復雜系統(tǒng)或體系成為可能，滿足了系統(tǒng)工程方法的系統(tǒng)性與整體性,，使得系統(tǒng)工程成為名副其實的系統(tǒng)論指導下的工程方法,。而建立的系統(tǒng)架構(gòu)模型，也為在系統(tǒng)定義的早期階段就能對系統(tǒng)功能分解與系統(tǒng)指標分解的結(jié)果進行仿真驗證提供了模型支持,。

另一方面,，2007年INCOSE在《系統(tǒng)工程2020年愿景》中，給出了“基于模型的系統(tǒng)工程”的定義：支持以概念設(shè)計階段開始并持續(xù)貫穿于開發(fā)和后續(xù)的生命周期階段的系統(tǒng)需求,、設(shè)計,、分析、驗證和確認活動的形式化建模應用,?？梢钥匆姡琈BSE與傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程相比,，最主要的區(qū)別是貫穿于全生命周期的技術(shù)過程的形式化建模,，重點在形式化，而不是有無建模,。

當前,，MBSE已成為創(chuàng)建數(shù)字孿生的框架，數(shù)字孿生可以通過數(shù)字線程集成到 MBSE工具套件中,，進而成為MBSE框架下的核心元素,。而從系統(tǒng)生存周期的角度，MBSE又可以作為數(shù)字線程的起點,，使用從物聯(lián)網(wǎng)收集的數(shù)據(jù),，運行系統(tǒng)仿真來探索故障模式，從而隨著時間的推移逐步改進系統(tǒng)設(shè)計,。