В статье предложена методика оценки и определения направлений повышения качества гетерогенных робототехнических комплексов, состоящая из частных методик и основанная на разработанном комплексе математических моделей на базе методологии АСФ (анализа среды функционирования). Одной из особенностей методологии анализа среды функционирования по оценке эффективности систем является то, что исследуемый объект обладает множеством входных и выходных разнородных параметров. При этом, решение задачи осуществляется в условиях разнородности параметров, что имеет особое значение при гетерогенности комплекса. Посредством сложных математических преобразований, моделирование на базе анализа среды функционирования дает возможность «сравнивать не сравниваемое». Методика оценки качества гетерогенных робототехнических комплексов предполагает определенный ряд факторов, описанных в статье и строится на основе разработанных математических моделей оценки качества гетерогенных робототехнических комплексов и теоретических положений о критериях качества исследуемого объекта. В статье показано, что если в соответствии с ограничениями необходимо добиться максимального уровня значений выходных показателей при фиксированных значениях показателей входа, то выбирается разработанная модель анализа гетерогенных робототехнических комплексов, основанная на выходной модели Banker Charnes Cooper методологии анализа среды функционирования. Данная математическая модель позволять проводить анализ качества гетерогенных робототехнических комплексов в условиях возможности сокращения затрат при фиксированных значениях выходных характеристик. Если определение направлений повышения качества гетерогенных робототехнических комплексов осуществляется в условиях возможности одновременного изменения значений как входных, так и выходных параметров, тогда выбирается модель синтеза, основанная на аддитивной модели методологии анализа среды функционирования.