系统数学模型又称数学模拟，是建立在客观存的环境系统的基础上，反映评价涉及到的各种环境要素和过程以及它们之间相互联系和作用一组数学表达式。

系统数学模型是在反映环境要素和环境过程的数学模型的基础上，分析要素和过程间的相互联系及作用，按照一定的法则把单个数学模型组合而成，其建立和应用步骤如下：①确定问题；②建立定性模型；③建立系统数学模型；④模型验证；⑤预测和对策分析。这种模型在环境影响评价中用于环境预测和对策分析，在环境预测中，适于表现开发建设活动对要素过程之间相互联系及作用的影响，以及表现开发建设活动引起的间接影响；在对策分析中适于对开发建设活动的环境效益与经济效益进行综合分析。