본 논문은 대규모 복잡한 현대 소프트웨어 시스템의 모델링 및 공식화의 어려움을 해결하기 위한 새로운 설계 패러다임인 Analytical Software Engineering (ASE)를 제시한다. 기존 접근 방식의 한계를 극복하기 위해 추상화, 도구 접근성, 호환성 및 확장성의 균형을 맞추는 것을 목표로 한다. ASE는 Behavioral-Structural Sequences (BSS)와 Optimized Design Refactoring (ODR)이라는 두 가지 프레임워크를 통해 평가되는데, BSS는 코드베이스를 간결하고 언어에 독립적인 방식으로 표현하여 설계 패턴 탐지를 용이하게 하고, ODR은 휴리스틱 알고리즘을 통해 코드 리팩토링을 최적화하며 반복적인 계산 오버헤드를 제거한다. 결과적으로 ASE는 복잡한 소프트웨어 메트릭의 인코딩 및 분석을 위한 향후 연구의 기반을 마련한다.