Disiplinler arası bir bilim alanı olan Gri sistem Teorisi az sayıda veri kullanarak bilinmeyen sistemlerin davranışını tahmin etmektedir ve birçok alana başarı ile uygulanmıştır. Bu çalışmada ise Gri Sistem Teorisi Türkiye’nin Araştırma ve Geliştirme (Ar-Ge) harcamalarını tahmin etmek için kullanılmıştır. 2011-2020 yılları arasındaki Ar-Ge harcamaları verileri Türkiye İstatistik Kurumu’ndan alınarak 2021-2030 yıllarının tahmini Standart Gri Model (GM (1,1)) ve Üstel Gri Model (EXGM (1,1)) kullanılarak yapılmıştır. Her iki modelin tahmin değerlerindeki hata ve korelasyon sonuçları karşılaştırılmıştır. 2011-2020 yılları arasındaki verileri kullanarak, gerçek ve tahmin değeri arasındaki yüzde bağıl hata (RPE) ve ortalama yüzde bağıl hata (MAPE) belirlenmiştir. Sonuç olarak MAPE değeri GM (1,1) modeli ile % 2,95 ve EXGM (1,1) modeli ile % 1,48 olarak hesaplanmıştır. Gerçek değer ve tahmini değerin arasındaki korelasyonu gösteren R2 değerleri sıra ile GM(1,1) modeli için 0,9974 ve EXGM (1,1) modeli için 0,9985 olarak belirlenmiştir. Hesaplanan bağıl hata ve R2 değerleri ile tahminin kesinliği ortaya konmuştur. Buna göre 2021-2030 yılları için Ar-Ge harcamaları tahmin edilmiştir. EXGM (1,1) yönteminin tahmin kesinliğinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak önümüzdeki on yıl içerisinde Ülkemizin Ar-Ge harcamalarının üstel bir şekilde artacağı öngörülmektedir.