复杂系统理论是系统科学中的一个前沿方向，它是复杂性科学的主要研究任务。复杂性科学被称为21 世纪的科学，它的主要目的就是要揭示复杂系统的一些难以用现有科学方法解释的动力学行为。目前，复杂系统理论还处于萌芽阶段，它可能蕴育着一场新的系统学乃至整个传统科学方法的革命。复杂系统理论在飞行器系统、物流系统等工程系统的数学建模与研究中具有重要的意义。

系统调控论，作为系统科学研究的重要组成部分，主要研究系统要素的动态平衡性与系统结构和功能关系的普适性规律，以及系统的结构调整、机制设计、运筹优化、适应协同、反馈调控、合作与博弈等，包括优化理论、控制理论和博弈理论等。

  系统科学研究院在复杂系统理论与调控研究方向有自己的特色。主要以复杂非线性系统为研究对象，根据其复杂性特征，包括系统结构的不确定性、系统性能的自适应性、系统信号的随机性以及系统干扰的存在性等，研究其建模、优化与控制等问题。目前，已在复杂非线性系统分析与抗干扰控制、随机系统与优化等领域取得重要成果。