社会問題、環境問題、産業問題など、現代社会における問題は複雑なシステムの問題である。これらの様々な社会システム、工業製品や大規模複雑システムなどの設計を、いかに数理的にモデル化し、そして改善し、さらには最適化していくかを説明する。数理的モデリングの手法と、それを最適化する手法に関して、連続モデル（線形、非線形）、離散モデル、ネットワークモデルなどを扱う。