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能源在社会经济发展中具有重要作用,随着能源消耗量的剧增,能源供需矛盾日益突出,能源供需安全已成为各国普遍关注的焦点,因此研究能源供需问题对经济的发展和能源战略规划具有重要的现实意义。本文主要是通过建立一个新的能源供需网络演化模型并对其性质进行了详细的刻画和探讨,具体如下:
基于复杂网络的新视角,建立了一个普适的能源供需网络演化模型。利用平均场方法得出了模型中供应节点的点权分布表达式,该分布服从漂移幂律分布,并且他的幂指数和“漂移量”是可调的。通过模型数值模拟和理论分析的相互验证,对能源供需网络的性质进行了详细的刻画和探讨。
通过分析中美两国煤炭实际供需状况,基于能源供需网络演化模型来研究中美煤炭供需市场的性质。数值模拟和实证分析的对比验证了模型的有效性。通过中美两国煤炭网络的实证分析的对比和模型参数的对比,揭示了中美煤炭供需状况内在的本质区别及相同点。最后对中国煤炭供需策略提出了建议。
在此模型的基础上我们进一步考虑了能源供需网络中的局域世界现象并建立了带有局域世界的能源供需网络模型。在能源供需网络中,无论供应节点还是需求节点,在选择合作的对象时,总是受地理因素、运输水平,运输成本等因素的影响使得新节点并不能在全局范围内选择连接对象,只能在相对有利的范围内选择。因此研究带有局域世界的能源供需网络演化模型具有理论和现实意义。利用平均场方法我们得出了两类节点点权的漂移幂律分布以及“漂移量”和幂指数的解析表达式。数值模拟结果与理论分析结果相一致。