早在上世纪80年代末，当时的聊城师范学院数学系就有部分老师从事模糊数学及灰色系统理论方面的研究。1989年10月4日成功召开模糊系统与灰色理论研究室第一届学术年会； 1990年成立灰色系统理论研究所（聊师院发〔1990〕69号文件批准），由史开泉老师任所长。为了拓展研究范围，灰色系统理论学科逐步发展成为“系统理论”学科。系统理论学科于1997年被评为聊城师范学院“九五”重点建设学科（聊师院发[1997]118号文件批准），于2003年、2006被评为“十五”、“十一五”校级B类重点学科（聊大校发[2003]120号、聊大校发[2006]56号文件），于2004年被列为学校第一批拟上博士点的七个二级学科之一实施重中之重建设（聊大发[2004]7号文件），于2006年被评为山东省“十一五”省级重点学科（鲁教研字（2006）4号文件），2011年学科建设工作顺利通过教育厅的考核并继续被评为山东省“十二五”省级重点学科（鲁教研字〔2011〕4号），同年经国务院学位委员会第二十八次会议审议，该学科所在一级学科——系统科学被批准为一级学科硕士学位授权点（学位[2011]8号）。系统理论学科于2000年获得硕士学位授予权， 2002年开始招生。系统科学一级学科于2012年开始招生。
经过20多年的努力，该学科已造就了一支在国内外有较大影响的学术队伍，形成了非线性系统理论、不确定性系统理论、系统优化与控制、智能信息处理四个稳定的研究方向。该学科现有教学科研人员40余人，其中教授7人，副教授15人，具有博士学位者21人、在读博士8人。另有特聘教授1人。
近5年来，在科学出版社出版专著6部，在《Neuroimage》、《Fuzzy Sets and Systems》、《Nonlinear Analysis-Theory Methods & Applications》、《Pattern Recognition》、《Journal of Computational and Applied Mathematics》、《Journal of Mathematical Analysis and Applications》、《中国科学》、《数学学报》、《计算机学报》等国内外重要学术杂志上发表论文200余篇，其中在SCI 1、2区和《中国科学》上发表论文50余篇；承担了22项国家自然科学基金和12项省部级项目，取得了一批高水平的研究成果，获海南省科学技术进步二等奖1项、山东省自然科学三等奖1项、山东高等学校优秀科研成果一等奖3项。
