图2 民用航空产品研发过程示意

传统系统工程中，系统工程活动的产出是一系列基于自然语言的文档，例如用户的需求、设计方案。这个文档又是文本格式的，所以也可以说传统的系统工程是基于文本的系统工程（text-based systems engineering，TSE）。

一方面，由于现代工程系统在整体复杂度上有了明显增加，系统设计过程产生的庞大信息与数据开始变得难以管理和维护，传统的系统工程方法在复杂产品研发活动中引发许多困难，例如：（1）众多信息分散于各个文档，难以保证完整性与一致性；（2）传统工程说明文档对于复杂的、动态交互性强的活动难以描述，表达力不足。有时会产生歧义，导致工程人员交流时的误解；（3）工程细节难以维护与跟进，某处文档内容更改后，与该文档相关的文档都需要相应更改。工作量大，维护困难。

另一方面，随着数字技术的不断发展，各专业、各领域的设计方法都在向基于模型的方法转变。例如最早出现在机械工程领域的几何建模和实体建模，具有标志意义的是 1980 年代后期以Parasolid、ACIS 为内核成熟和广泛采用的仿真建模工具如 CATIA等。随后的几十年间，在电子工程领域出现了功能建模和逻辑建模，在软件工程领域出现了过程建模，出现了统一建模语言（UML），随之又出现系统开发领域的系统建模语言（SysML），并最终形成了众多优秀的仿真建模工具。

基于建模能力的不断加深，建模细节程度也不断提高，这使得复杂产品在不同设计阶段都带来巨大的好处：（1）通过模型可以加强利益相关方之间的沟通，并保证对系，统理解的一致性；（2）通过模型元素之间的映射关系可以直观反映需求到架构之间的追溯性；（3）随着设计的不断深入，严格遵循建模规则的系统模型的逼真度和置信度会不断提高，直至达到“模型即设计规范”的目标；（4）提高针对系统复杂性的管控能力，可以有效支持全寿命周期复杂系统研制过程的项目管理，有效管控增量式、迭代式和并行式的项目进展过程。

MBSE于1990年代由Vitech公司提出，作为其支持MBSE 方法论的软件建模环境 CORE的产品解释。在2007 年，国际系统工程协会（INCOSE）推出“MBSE Initiative”项目，对MBSE 进行正式的理论探索和实践推广，其目标是在 2020年将 MBSE理念常态化。INCOSE关于 MBSE的定义：基于模型的系统工程（MBSE）是指在系统概念设计、系统研制、一直到之后的各个生命周期阶段中，全面支持系统需求、设计、分析、验证和确认等活动的模型范式化应用。

文献中关于“方法论”的定义包括 PMTE 4 个元素，分别是：（1）过程，定义“应该做什么What to be done”；（2）方法，描述执行某项任务的技术途径，解释“How to do”；（3）工具，是一种“设施”如软件、硬件、设备等，在用于某特定方法时，可以提高任务执行的效率；（4）环境，包含一系列可能影响特定对象、个人或者团体活动的外部实体、条件或者其他因素，构成过程和方法执行的上下文环境。