复杂系统是指由一些相对简单的个体部件由于相互之间错综复杂的作用形成的一个统一而复杂的整体。生物复杂系统，又被称为“复杂巨系统”。对复杂系统的研究，尤其是生物复杂系统的研究很难建立精确的数学模型，进行论证、推演、理论分析、定量计算等。 本文以两类重要的生物复杂系统植物复杂系统和人体复杂系统为研究对象，建立了两种生物复杂系统的数学模型。并对人体复杂系统的模型进行了优化控制分析。主要内容包括以下几个方面： (1)介绍了本论文研究工作的主要背景。首先简要介绍了复杂性科学与复杂系统，以及复杂系统的主要特征和分类。并详细阐述了复杂系统控制的研究方法和研究进展。还系统介绍了生物复杂系统的层次、特征，生物复杂系统的模型化研究方法和应用以及生物复杂系统控制研究的概况。 (2)研究了植物复杂系统的种群特征模型。从构件水平对松嫩平原草本植物朝鲜碱茅(Puccinellia chinampoensis)有性生殖构件数量特性和无性系种群的各功能构件(如光合构件：叶；支持构件：茎；有性生殖构件：花序；营养繁殖构件：分蘖芽等)的数量特征作了定量分析，得出了各生殖构件之间的关系和各功能构件之间的关系描述模型，揭示了各构件之间的内在联系。 (3)对人体复杂系统内两种环境激素已烯雌酚(DES)和苯在人体内的流动进行了模型化的研究。根据两种环境激素类物质在人体内流动的实际生理规律建立了多室概念模型和微分方程多室模型，并对微分方程多室模型进行了稳定性分析、求解分析和系统分析。并把此模型进一步扩展到MIS系统中数据流动的过程，可以证明复杂系统(包括生物系统、社会系统、经济系统、环境系统等)不仅具有系统内不同层次的自相似的特征，复杂系统之间也可以具有相似的特性。 (4)对已经建立的有关人体生物复杂系统内环境激素流动的多室模型进行了最优控制方面的研究。根据最小值原理对环境激素类物质己烯雌酚(DES)和苯在人体内流动的多室模型进行了优化仿真分析，得到了系统的最优状态轨线，并利用Matlab 工具箱绘出了最优状态轨线图。 (5)研究了广义生物复杂系统的无源优化控制。在已经建立的环境激素己烯雌酚(DES)和苯在人体内流动的复杂系统多室模型的基础上，把广义系统理论推广到生物复杂系统中，进一步建立了其广义生物复杂系统模型，讨论了该模型的严格无源性，还设计了系统的状态严格无源反馈控制器，并用实际例子对控制器进行了进一步的说明。 (6)对全文的工作进行了总结，同时，对进一步的研究工作进行了展望。