Диссертация посвящена разработке нового метода интерпретации наблюдений и экспериментов на основе математической модели полной энтропии системы уникальных объектов. Под системой уникальных объектов-опытов понимается совокупность наблюдений (экспериментов) за функционированием сложных, автономных и открытых систем – социально-экономических, производственных, технических. Новизну подхода к анализу и интерпретации определяет выбор общего случая данных наблюдений – неоднородных, косвенных, со скрытыми корреляциями, систематическими и случайными погрешностями. Для системы уникальных объектов-опытов устанавливается необходимость анализа структуры в аспектах связей объектов и показателей. Для данных с указанными свойствами введено отображение, подобное энтропийному (по К.Шеннону), приводящее к определению математической модели полной энтропии системы объектов-опытов. Равенство или упорядоченность вкладов объектов в полную энтропию системы рассматривается как признаки подсистем в особых видах состояния. Для получения критериев сравнения и оценки видов состояния объектов определено фазовое представление энтропийной модели системы, которое совмещается с изображениями эквивалентных динамических систем, выступающих в роли границ. Для единичных (разовых) наблюдений и экспериментов (на примере полигармонических вибраций) разработан способ построения комплексов феноменологических моделей и фазовых диаграмм на их основе для диагностики выборочных состояний технических систем. Приведен ряд тестов и примеров на данных из различных предметных областей, показывающих адекватность разработанных моделей, алгоритмов и правил интерпретации наблюдений и экспериментов.