随着全球各国经济发展对能源需求的日益增加，由此带来的能源缺乏、能源安全等问题也随之而来。能源安全尤其是石油安全将成为国家安全的重要问题。化石能源的逐渐衰竭是全世界共同面临的问题，能源的发展将直接影响每个国家和地区的经济社会发展，为此各国都将能源发展置于国家安全的重要位置。随着中国石油进口依存度的迅速上升，中国的能源安全趋势日趋严峻。石油的供应与需求预测是石油生产、开发和规划的基本依据，是能源系统工程的首要任务。研究和制定一个国家的石油发展规划，必需要寻求一个可用的石油供应与需求模型作为研究基础，因而石油供需模型的建立是石油安全的基础研究工作；在此基础上，如何根据供需状况对石油进行合理的投资，制定合理的政策是非常重要的。　　 本文的主要内容如下：　　 第一章介绍了本课题的研究背景、现状及研究意义。　　 第二章介绍了非线性动力学的基本概念、稳定性理论及相关控制理论。　　 第三章建立了石油的生产模型，对其进行了动力学和经济学分析。采用脉冲控制和反馈控制两种控制方法实现对该模型的控制。　　 第四章将石油生产系统和消费系统看做石油供需系统中两个互相有耦合关系的系统，建立了石油生产——消费模型。数值模拟显示：不施以任何控制措施很难实现完全的供需平衡。为保证石油的供需平衡，采用改变投资和调整投资与消费自适应相结合两种方式实现了生产对消费的跟踪。　　 第五章建立了生产部门政策调控下的石油生产——消费受控模型和政府宏观调控下的生产——消费受控模型，并采用改变投资和调整投资与消费自适应相结合两种方式实现了生产对消费的跟踪。通过对不同时期及不同情况下的比较分析，得出生产部门及政府部门在不同时期及不同情况下的作用大小。　　 第六章提出了一种非自治反馈控制方法。根据该方法，研究了以降低石油需求增长率为目标的投资控制器与消费的降低率之间的关系。在投资者投资过热或过冷时，投资改变率分别满足相应的条件。结论表明为了降低石油需求增长率就必须调整生产投资增长率。文中提出的非自治控制方法也适用于非自治超混沌系统的控制。　　 第七章对本文的研究工作做了总结和展望。　　 文中分别从石油生产、石油消费及政府三个不同角度讨论了石油供需平衡中的投资问题，比较分析得出了生产部门及政府部门在不同时期及不同情况下的作用大小。为决策者在不同情况下制定相应的调控措施提供一定的理论依据。