2003年以来，我一直从事能源供需系统分析的研究工作，2010年我和导师田立新教授共同出版了《能源供需系统分析》一书，主要基于中国东部能源需求、西部能源供应、东部能源进口及可再生能源发展之间相互耦合、相互影响及内在互动相关性的复杂背景，建立能源供需微分方程系统，针对能源供需系统的不确定性和时变性，研究能源供需系统的稳定性控制策略。
史蒂芬·霍金在世纪之交曾预言：“21世纪将是复杂性的世纪。”随着复杂性科学和互联网技术革命的高速发展，网络科学已经从物理学、数学和计算机科学等工程技术领域拓展到社会学、管理学、经济学等众多不同学科，引起各国政府与科学界的广泛重视和高度关注。例如，1995年美国科学院院士波士顿大学的物理学教授H.E.Stanley首次提出金融物理学的概念。此后，学者借助于统计物理、理论物理、复杂系统理论、非线性科学、应用数学等的概念、方法和理论来研究金融市场通过自组织而涌现的宏观规律及其复杂性。金融物理学现已成为一门新兴的交叉学科。
复杂网络理论主要借助图论和统计物理的一些方法，研究网络的各种拓扑结构及其性质。特别是小世界效应、无标度特性等复杂网络特性的发现，为各个领域的研究提供了新的思想、方法和途径，成为深入剖析复杂系统的有效工具。
能源供需系统是一个包含多主体参与、具有多重复杂性及其相互之间的复杂耦合关系等特性的复杂系统。例如，能源供需网络由能源供应企业和能源需求企业两类节点组成，有供需关系则连边；能源贸易网络由各个贸易国为节点，有贸易往来则连边等。这些能源网络中的每一个节点都有自身的经营策略，每个节点的目标都是通过不断提高自身对市场的适应能力从而提升其竞争力来获取利润，每个节点都遵循简单的市场规则并不断适应其所处的环境。节点之间相互作用，关系错综复杂，是典型的自组织、自适应性网络系统。如何更好地运用当前快速发展的复杂系统理论来研究能源供需系统，是我们课题组长期探索的课题。用复杂网络的方法研究能源供需系统，可以发现其他方法不易揭示的该类系统的有趣而且重要的内在机理及演化规律，而这些对系统的运作管理和科学决策具有重要的参考价值。
本书内容是由我和我的部分研究生近几年的成果整理而成，大多数成果已经以论文的形式正式发表。本书试图通过构建各能源品种的供需网络模型、多层能源贸易网络模型及能源价格网络模型等，来寻求能源供需的内在机理和演化特征，寻求各能源品种之间的相互耦合和相互影响，这是简单的定性方法和数理统计方法无法做到的。
在研究过程中，我们得到了众多专家学者的帮助和指导，在此对严晋跃教授、魏一鸣教授、杨列勋研究员、范英教授、吴刚教授、狄增如教授、汪小帆教授、何大韧教授、史定华教授、耿涌教授、张中祥教授、周德群教授、周鹏教授、沈波博士、苏斌博士致以最诚挚的谢意！感谢我的导师田立新教授对我的研究工作长期的引领和支持！
本书研究工作得到国家自然科学基金面上项目——“基于计算实验的石油供需网络优化与动态调控研究”（71273119）和“基于复杂系统理论的能源供需模型的理论方法及政策分析”（71073071）的支持，在此表示衷心的感谢！
由于知识修养和学术水平有限，书中难免存在疏漏和不足，恳请各位同仁和读者批评指正。
孙梅
2016年5月30日
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