Рассмотрена задача оптимизации вычислительного процесса при решении на кластерных системах сложных задач математического моделирования, допускающих декомпозицию на слабосвязные подзадачи. Предложены модель вычислительной среды, методика оценки времени выполнения задач и эвристические алгоритмы решения задач оптимизации.