以总体最优为目标，对大型复杂系统进行分析和设计的综合性科学技术。包括系统分析和系统设计两个方面。系统是由若干个相互联系、相互影响的、具有特定功能的有机整体组成。在大型复杂系统中，其组成部分往往包括人、各种机械设备和环境因素。系统分析是在特定的约束条件下，对已有能完成指定任务的不同系统进行全面的定性和定量分析，通过对比按确定的目标（如最大经济效益、最少劳力、最少资金、最少能量等）从中选出最佳系统的方法。系统设计则是根据需要设计一个新的系统，并通过对设计方案的分析、反复修改和优化，确定最佳方案并付诸实施。

古希腊哲学家德谟克利特（Demokritus）在他的《世界大系统》一书中，最早提出“系统”的概念。中国约在公元前250年，由李冰父子主持修建的都江堰水利工程，就是古代一项巨大的系统工程。近代系统工程萌芽于20世纪30年代。奥地利生物学家贝塔兰菲（Von Bertalanffy）提出“一般系统论，主张从整体、从单元的普遍联系上去认识客观世界。40年代初，美国贝尔电话公司实验室首先采用“系统工程”一词。1957年在美国出版的第一本《系统工程学》，初步奠定了系统工程学科的基础。中国在1979年成立了系统工程学会。1980年创办了《系统工程理论与实践》刊物。

是现代数学方法，特别是运筹学、概率论和数理统计等。此外还涉及哲学、经济学、管理科学、控制论、工效学、试验和模拟技术等学科，以及运用系统工程的相关技术学科，如机械学、农学等。电子计算机为进行系统工程的大量复杂运算提供了必要的工具。

一项系统工程通常要经历规划、拟定方案、研制、生产、安装、运行和更新阶段。而在每一阶段大体要完成以下基本程序：①搜集资料和数据，掌握历史、现状和发展趋势；②确定系统的目标；③系统综合，使整个系统概念化、条理化；④系统分析，根据系统内部的相互关系建立数学模型；⑤运用数学模型使系统优化或选出最佳系统；⑥作出决策；⑦实施并在实施过程中不断修改和完善。

在农业机械化领域，大至一个国家或地区发展农业机械化的规划或预测，小至机器性能或结构参数的优化选择，都可运用系统工程的方法解决。各国实际应用的项目如：一个地区或一个农场机器系统的选择，玉米生产、大豆生产、黄瓜生产、棉花收获等机器系统，太阳能取暖系统，谷物干燥系统，奶牛场废料处理系统，干草生产系统，肉畜生产系统等。