2003年以來(lái)，我一直從事能源供需系統(tǒng)分析的研究工作，2010年我和導(dǎo)師田立新教授共同出版了《能源供需系統(tǒng)分析》一書，主要基于中國(guó)東部能源需求、西部能源供應(yīng)、東部能源進(jìn)口及可再生能源發(fā)展之間相互耦合、相互影響及內(nèi)在互動(dòng)相關(guān)性的復(fù)雜背景，建立能源供需微分方程系統(tǒng)，針對(duì)能源供需系統(tǒng)的不確定性和時(shí)變性，研究能源供需系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制策略。
史蒂芬·霍金在世紀(jì)之交曾預(yù)言：“21世紀(jì)將是復(fù)雜性的世紀(jì)�！彪S著復(fù)雜性科學(xué)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)革命的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)科學(xué)已經(jīng)從物理學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等工程技術(shù)領(lǐng)域拓展到社會(huì)學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等眾多不同學(xué)科，引起各國(guó)政府與科學(xué)界的廣泛重視和高度關(guān)注。例如，1995年美國(guó)科學(xué)院院士波士頓大學(xué)的物理學(xué)教授H.E.Stanley首次提出金融物理學(xué)的概念。此后，學(xué)者借助于統(tǒng)計(jì)物理、理論物理、復(fù)雜系統(tǒng)理論、非線性科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等的概念、方法和理論來(lái)研究金融市場(chǎng)通過(guò)自組織而涌現(xiàn)的宏觀規(guī)律及其復(fù)雜性。金融物理學(xué)現(xiàn)已成為一門新興的交叉學(xué)科。
復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論主要借助圖論和統(tǒng)計(jì)物理的一些方法，研究網(wǎng)絡(luò)的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其性質(zhì)。特別是小世界效應(yīng)、無(wú)標(biāo)度特性等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特性的發(fā)現(xiàn)，為各個(gè)領(lǐng)域的研究提供了新的思想、方法和途徑，成為深入剖析復(fù)雜系統(tǒng)的有效工具。
能源供需系統(tǒng)是一個(gè)包含多主體參與、具有多重復(fù)雜性及其相互之間的復(fù)雜耦合關(guān)系等特性的復(fù)雜系統(tǒng)。例如，能源供需網(wǎng)絡(luò)由能源供應(yīng)企業(yè)和能源需求企業(yè)兩類節(jié)點(diǎn)組成，有供需關(guān)系則連邊；能源貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)由各個(gè)貿(mào)易國(guó)為節(jié)點(diǎn)，有貿(mào)易往來(lái)則連邊等。這些能源網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自身的經(jīng)營(yíng)策略，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)都是通過(guò)不斷提高自身對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力從而提升其競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)獲取利潤(rùn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都遵循簡(jiǎn)單的市場(chǎng)規(guī)則并不斷適應(yīng)其所處的環(huán)境。節(jié)點(diǎn)之間相互作用，關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，是典型的自組織、自適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如何更好地運(yùn)用當(dāng)前快速發(fā)展的復(fù)雜系統(tǒng)理論來(lái)研究能源供需系統(tǒng)，是我們課題組長(zhǎng)期探索的課題。用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的方法研究能源供需系統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)其他方法不易揭示的該類系統(tǒng)的有趣而且重要的內(nèi)在機(jī)理及演化規(guī)律，而這些對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)作管理和科學(xué)決策具有重要的參考價(jià)值。
本書內(nèi)容是由我和我的部分研究生近幾年的成果整理而成，大多數(shù)成果已經(jīng)以論文的形式正式發(fā)表。本書試圖通過(guò)構(gòu)建各能源品種的供需網(wǎng)絡(luò)模型、多層能源貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)模型及能源價(jià)格網(wǎng)絡(luò)模型等，來(lái)尋求能源供需的內(nèi)在機(jī)理和演化特征，尋求各能源品種之間的相互耦合和相互影響，這是簡(jiǎn)單的定性方法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法無(wú)法做到的。
在研究過(guò)程中，我們得到了眾多專家學(xué)者的幫助和指導(dǎo)，在此對(duì)嚴(yán)晉躍教授、魏一鳴教授、楊列勛研究員、范英教授、吳剛教授、狄增如教授、汪小帆教授、何大韌教授、史定華教授、耿涌教授、張中祥教授、周德群教授、周鵬教授、沈波博士、蘇斌博士致以最誠(chéng)摯的謝意！感謝我的導(dǎo)師田立新教授對(duì)我的研究工作長(zhǎng)期的引領(lǐng)和支持！
本書研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目——“基于計(jì)算實(shí)驗(yàn)的石油供需網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與動(dòng)態(tài)調(diào)控研究”（71273119）和“基于復(fù)雜系統(tǒng)理論的能源供需模型的理論方法及政策分析”（71073071）的支持，在此表示衷心的感謝！
由于知識(shí)修養(yǎng)和學(xué)術(shù)水平有限，書中難免存在疏漏和不足，懇請(qǐng)各位同仁和讀者批評(píng)指正。
孫梅
2016年5月30日
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