本发明公开了一种面向大规模分布式综合模块化航电系统DIMA的多层次建模设计方法，分别对航电系统进行硬件层配置、软件层配置以及网络层配置并建模，并根据工程设计需求设计评价标准，然后通过单/多目标优化算法对建立的硬件配置层模型、软件配置层模型、网络配置层模型进行优化评估，得到优化后的硬件层配置向量Xdevice、软件配置层向量XTask、网络层配置向量XNetwork，进而完成DIMA设备、航电系统任务以及DIMA设备的网络连接的配置。本发明解决了大规模、多层次航电系统中系统层、硬件层、安装层中设备、任务和网络的分层配置，不仅使得整个航电系统的建模层次更加全面、具体，而且可扩展性强，同时其安全和合理性得到加强。