Im Bereich des Ingenieursystementwurfs wurden zur Bewältigung von zufälliger und kognitiver Unsicherheit mittlerweile verschiedene Design-Optimierungsmethoden und Zuverlässigkeitsanalysetechniken entwickelt. Zufällige Unsicherheit kann durch statistische Verteilungen modelliert werden, während bei datenarmen Betriebsbedingungen, die nicht vollständig statistisch beschrieben werden können, kognitive Unsicherheit als alternativer Analysegegenstand dient. Aufgrund ihrer Recheneffizienz und Robustheit sind die Möglichkeitstheorie und die Evidenztheorie zu effektiven Werkzeugen zur Quantifizierung kognitiver Unsicherheit in der Zuverlässigkeitsanalyse und Designoptimierung geworden. Dieser Artikel gibt einen systematischen Überblick über bestehende Methoden des Unsicherheitsmanagements in Ingenieursystemen, technische Herausforderungen und Entwicklungsmöglichkeiten und bietet eine umfassende Betrachtung der Kernkonzepte der Möglichkeitstheorie und der Evidenztheorie sowie deren ingenieurmäßigen Anwendungen. Abschließend werden potenzielle zukünftige Forschungsrichtungen auf diesem Gebiet aufgezeigt und ein klarer Erkenntnisrahmen für den aktuellen Entwicklungsstand dieser beiden Theorien für Wissenschaft und Praxis bereitgestellt.