中国科学院数学与系统科学研究院成立于1998年12月，是由中科院数学研究所(建于1952年)、应用数学研究所(建于1979年)、系统科学研究所(建于1979年)及计算数学与科学工程计算研究所(建于1995年)等四个研究所整合而成。首任院长是杨乐院士，现任院长是郭雷院士。
研究院是一个综合性的国立学术研究机构，覆盖了数学与系统科学的主要研究方向。研究院新时期的办院方针是：在数学与系统科学领域，面向国际发展前沿，面向国家战略需求，做出原创性、突破性和关键性的重大理论成果与应用成果，造就具有国际重要影响的学术带头人和一批杰出人才。研究院的发展目标是：在数学与系统科学领域内，成为国际上有重要影响的研究中心、培养和造就高级研究人才的著名中心、国民经济和国防建设有关问题研究和咨询的重要中心。
研究院除了下属的四个研究所以外，还有国家数学与交叉科学中心、科学与工程计算国家重点实验室、中科院管理决策与信息系统重点实验室、中科院系统控制重点实验室、中科院数学机械化重点实验室、华罗庚数学重点实验室、随机复杂结构与数据科学重点实验室，以及中科院晨兴数学中心和中科院预测科学研究中心等。2000年以来根据学科发展和实际需求又先后成立了11个交叉研究中心，分别是复杂系统研究中心、偏微分方程及其应用中心、生物信息学研究中心、不确定性研究中心、金融工程与风险管理研究中心、动力系统研究中心、图论组合与网络研究中心、统计科学研究中心、信息安全研究中心、质量科学研究中心、优化与应用研究中心。
五十余年来，研究院荟萃了我国一大批著名数学家和系统科学家。四个研究所的科研人员在理论研究和实际应用方面，为我国数学和系统科学的发展以及国民经济和国防建设做出了重要的贡献，获得各种科技奖励近500项，其中包括首届国家最高科学技术奖(吴文俊)，5项国家自然科学奖一等奖(华罗庚“典型域上的多元复变数函数论”，吴文俊“示性类与示嵌类的研究”，陈景润和王元等“哥德巴赫猜想研究”，冯康等“哈密尔顿系统的辛几何算法”，秦元勋等“原子弹氢弹设计原理中的物理力学数学理论”)，1项国家科技进步奖特等奖，19项国家自然科学二等奖以及一些重要的国际学术奖励。不少重要的应用成果受到中央领导和实际部门的充分肯定，显示了数学和系统科学理论在国民经济主战场的作用。
研究院科研队伍实力雄厚，现有职工300余人，其中科研人员200余人，包括中国科学院院士16人，中国工程院院士2人，第三世界科学院院士5人，中科院“百人计划”入选者22人，国家杰出青年基金获得者A类37人，B类20人，C类1人。现有在学研究生450余人。博士后56人。研究院下属的四个研究所是我国最早被批准具有硕士、博士学位授予权的单位之一，是首批国家批准的博士后流动站之一。全院12个博士点分布在数学、系统科学、管理科学与工程、计算机科学与技术四个一级学科中。
研究院贯彻"开放、流动、联合，面向全国、面向世界"的方针，每年接待300余位国内外访问学者, 与国内外学术机构有广泛的交流合作关系。研究院拥有全国馆藏最为丰富的数学专业图书馆，订有大量国外期刊，藏书逾21万册。研究院有先进的计算机及网络系统，包括万亿次机群(联想深腾1800)和超级计算服务器，带有多种大型数学软件包。
挂靠在研究院的全国一级学会有中国数学会、中国运筹学会、中国系统工程学会。研究院主办14种国内著名学术刊物：数学学报(中、英文版)、应用数学学报(中、英文版)、系统科学与数学(中文版)、系统科学与复杂性(英文版)、计算数学(中、英文版)等。
“数系天地，勤笃求真”是研究院的理念。数学与系统科学来源于自然和实践，同时又服务于自然科学与社会实践，“自然界的奥秘是用数学语言写成的”，数学是理解天地间万物的工具和基础。勤奋、踏实、执著是治学者所应具备的最基本的品质。作为数学与系统科学研究工作者，应当勤思笃行，具有只争朝夕、脚踏实地、甘于寂寞、坚持不懈的工作作风。为了探索和追求科学真理，应当具有敢于挑战困难、敢为天下先的自信心；具有不怕失败、不怕非议、不怕磨难的科学精神；具有理论“顶天”、应用“立地”的奋斗目标。
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