Досліджено питання оптимізації структури складної технічної системи, що функціонує за умов дестабілізувальних впливів зовнішнього середовища. Визначено способи його впливу на ефективність функціонування таких систем. Досліджено загальні принципи та методи оцінювання якості складних технічних систем. Розроблено статичну та динамічну оптимізаційні моделі структури складної системи. Оцінено обчислювальну складність задач оптимізації для статичної та динамічної моделей її структури. Модифіковано метод гілок і відсікань для розв'язання статичної задачі оптимізації структури складної системи, що дозволяє скоротити час пошуку оптимального варіанта, зберігши за цього глобальний максимум. Розвинуто метод спрямованого перебору варіантів структури складної технічної системи, що дозволяє одержати розв'язок, наближений до оптимального, за обмежений проміжок часу розв'язання задачі. Удосконалено метод гілок і відсікань для розв'язання динамічної задачі оптимізації структури складної системи. Створено відповідне алгоритмічне та програмне забезпечення.