本发明涉及一种基于两层遗传整数规划的复杂系统设计结构矩阵重构方法，可应用于航空航天、汽车、船舶等工业领域。本发明采用一种双段染色体编码技术，实现对DSM中元素序列与聚类方案的同时优化，并采用整数遗传规划算法对DSM聚类问题进行分层求解，得到了重构后的最优DSM。该方法首先基于DSM的联系信息流量作为输出建立优化模型模型，并对模型进行两层优化。第一层重构采用遗传整数规划方法获得初步的DSM聚类方案；第二层重构采用相同算法，对初步方案中的每一个聚类进行第二次搜索，得到最终的DSM重构结果，从而简化设计过程，缩短了开发时间并加大设计资源利用率。