大型工程项目都是复杂的大系统，一般都具备下列五个特点：①规模庞大。一般都要用几万个甚至几十万个零部件装配而成。因此要把它分解成合理的多级递阶结构。②因素众多。它不仅有本身的技术经济因素，还涉及社会、政治、经济、环境等许多外部因素，因此要建立多层次、多目标的目标体系。③技术复杂。往往需要不同行业的许多机构和不同专业的许多科技人员协同工作，涉及几千个甚至几万个单位，需要几万人甚至几十万人参加。④开发期长。一般大型工程项目需要经过几年、十几年、甚至几十年的时间才能完成。⑤投资额大。研制费用高达几亿甚至几十亿元。这些特点充分说明了大型工程项目都需要运用系统工程的方法来进行协调、控制、规划、组织和管理。

大型工程项目所面临的基本问题是，怎样把比较笼统的初始研制要求逐步地变为成千上万个研制任务参加者的具体工作，以及怎样把这些工作最终综合成一个技术上合理、经济上合算、研制周期短、能协调运转的实际系统，并使这个系统成为它所从属的更大系统的有效组成部分。这样复杂的总体协调任务不可能靠一个人来完成。这就要求有一个集体或一个组织来代替以前的总设计师，对这种大规模社会劳动进行协调指挥。中国把这样的组织称为总体设计部。总体设计部由各方面专业的科技人员组成，并由知识面比较宽广的专家负责领导。总体设计部设计的是系统的总体，工程项目的总体方案以及实现它的技术途径。总体设计部一般不承担具体部件的设计。总体设计部把系统作为它所从属的更大系统的组成部分，对它的所有技术要求都首先从实现这个更大系统技术协调的观点来考虑。总体设计部把系统作为若干分系统有机结合成的整体，对每个分系统的技术要求都首先从实现整个系统技术协调的观点来考虑。