本发明公布了一种基于形式化方法的集群协同任务最短时间决策方法及系统，包括：偏序分析模块、任务分配模块、在线适应模块；针对无人集群即多智能体系统的协同任务，通过加入时序分析的方法，将协同任务分解为多个子任务；基于分支定界法设计任务分配算法，将多个子任务分配给各个智能体，生成每个智能体的运动和动作序列，使得所有的偏序关系均满足且所有任务的完成时间最小；再通过针对环境不确定性的自适应机制，基于在线同步及分布式沟通同步协议，设计计划自适应调整算法，得到无人集群协同任务自适应后的任务分配方案。本发明可大幅度提高异构多智能体集群协同任务的计算效率。