Удосконалено теорію математичного моделювання складних систем з недостатньою структурованістю, що мають властивість гомеостатичності з локальною післядією, на прикладі найбільш вивченої на концептуальному рівні фізіологічної системи регуляції вуглеводного обміну. Запропоновано новий підхід, що відрізняється від існуючих проведенням структуризації складної гомеостатичної системи у функціональному аспекті. Одержано нові види математичних моделей, удосконалено методи та засоби математичного комп'ютерного моделювання, а також обчислювальні методи. Достовірність результатів і висновків підтверджено за допомогою результатів числових модельних експериментів і зіставлення їх результатів з натурними даними. Нові методи у вигляді програмних пакетів впроваджено до поточної клінічної роботи ряду медичних закладів і наведено рекомендації щодо їх інтегрування до автоматизованих біотехнічних систем діагностики та терапії відповідних захворювань.