所謂能源安全態勢預測，是指對經濟係統運行過程中未來能源運行趨勢、周期以及能源安全進行分析和預測，對不穩定運作狀態和不正常因素及時發出預警指示的活動，它主要是描述戰略能源係統未來的狀態。
一、經濟預測係統構件與DSR模型
要建立中國的能源預測係統，就必須緊緊圍繞構築穩定、經濟、清潔的能源供應體係的戰略方針，統籌考慮能源信息、預測預警模型和反應機製，在完善能源信息體係的基礎上，正確評價和預測能源運行狀況和變化態勢，及時做出有針對性的判斷和反應。
（一）能源預測係統構件
具體說，這就是：
首先是建立完善能源信息庫，這是建立能源預測係統的基礎。能源信息庫的主要內容包括：煤炭、電力、油氣以及新能源和可再生能源的建設、產量、消費價格、進出口，高耗能行業和產品的生產和投資數據，宏觀經濟政策，能源發展政策，能源發展規劃，節能和能效指標、主要能源指標的國際比較，能源法律法規。要根據中國國情、經濟發展階段麵臨的突出矛盾和問題，對能源信息庫中的具體內容特別是能源數據指標有所調整。
其次，構建能源預測模型。以準確的統計調查資料為基礎，借鑒國際能源機構以及美國、日本采用的能源預測模型，考慮到中國能源管理體製的變化，建立能夠反映能源發展與經濟發展之間的數量、速度、時間關係，進行短期和長期能源需求預測和能源運行預警的能源預測模型。能源預測模型的基本功能包括：①能夠滿足短期和較長時期能源動態需求預測的具體需要；②能夠準確表述能源運行態勢，及時發出問題警示；③模型結構盡可能簡單、實用；④以官方統計為基礎，以利於模型日後的完善和應用；⑤能夠對各國能源統計數據進行校核。要根據曆史經驗，考慮不同能源發展階段的特征，合理確定各指標的預警界限和由預警界限所劃分的安全狀態和安全等級。
最後，模型運行與應對措施提示。用選定的數據處理方法，通過多渠道的信息反饋係統，借助能源運行變動狀態的警兆指標，對能源運行中出現的不平衡狀態事先發出警告，開展調查研究，及時發現苗頭或傾向性問題，提出應對措施。為提高能源預測的準確性，要充分了解宏觀經濟運行情況，及時把握國家宏觀經濟政策和產業政策取向，廣泛聽取相關部門和專家的意見，最大限度地減少預測誤差。
根據上述思路，我們可以把能源安全態勢預測係統分解為幾個緊密聯係的部分：預測指標、預測界限、數據處理和信號顯示。這就是，首先建立一個指標較為全麵、清晰的能源安全態勢預測指標體係；然後參照已有資料確定各個指標的預警界限，並根據該界限確定能源安全等級；再采用相應的數學方法對各指標的相關數據進行統計處理，得出中國能源安全狀態的綜合評定結果，並對照找出相應的安全等級；最後輸出信號預測國家能源安全的趨勢。在這裏，我們把國家能源安全狀態由高到低分為五個等級，即：非常危險、危險、臨界狀態、安全和非常安全，重點是確定安全與臨界狀態的界限。
（二）能源安全因素的構成
結合上述可持續發展理念，這裏在建立能源安全模型前，首先將影響能源安全的因素進行分類。影響能源安全的因素非常複雜，各種因素對能源安全的影響程度也有所不同，這裏將能源安全分為以下幾類：
（1）能源因素。一般而言，一個國家自身的資源越豐富，能源供應的安全性就越高，對經濟發展的保障程度也就越高。能源因素對能源安全的影響是最直接的和最重要的。但需要注意的是，這並不意味著能源貧乏的國家的能源安全問題就比能源豐富的國家嚴重，因為通過建立龐大的能源儲備和實行嚴格的節能措施，也可以使資源儲量小的國家能源供應的風險得到有效控製。
（2）政治因素。政治因素對能源安全的影響主要體現在：能源進口國與出口國之間政治關係惡化而影響能源的安全供應；能源生產國國內的政治因素對能源安全供應的影響。第二次世界大戰後，特別是冷戰結束以來，發達國家和新興工業化地區先後進入經濟的高速增長期，能源需求急速膨脹。近50年來多次石油危機、石油供應中斷以及石油價格的大幅度波動都與政治因素息息相關。
（3）經濟因素。如經濟周期對能源價格波動的影響。對能源進口國來說，最主要的影響就是出口能否強有力地保障有充足的外彙用於能源產品的進口。在和平時期，能源價格劇烈波動成為能源安全最主要的問題之一。2008年7月中旬前，國際石油價格一度保持在每桶100美元以上的高位，甚至突破147美元，使已經處於次貸危機的世界經濟形勢進一步惡化。
（4）運輸因素。運輸的安全程度與運輸的距離、運輸線的安全狀況、運輸方式以及運輸國對能源運輸線的保衛能力的強弱有關。通常，距離越遠，能源安全性就越低；距離越近，能源安全性越高。也就是說，能源安全性與能源生產國和消費國之間的距離成反比。美國能源部曾確定世界上六個重要的製約石油運輸的咽喉要塞，這些石油運輸的咽喉一旦被扼製，將直接威脅到許多國家的能源安全。中國進口的石油中大約有80%經由馬六甲海峽，這一海峽在曆史上一直是多事之地，一旦因為某種原因該海峽被封鎖或者遭遇海盜襲擊，那麼中國的石油馬上麵臨供應中斷的威脅，中國的能源安全和經濟安全都會受到挑戰。
（5）軍事因素。軍事因素對能源安全的影響是多方麵的，主要表現在對主要能源生產的軍事幹預能力上。一國對能源產地的軍事影響力越大，能源供應就越有保障。對能源運輸來說，擁有強大、反應快速的海軍力量，是保護能源海上運輸線的最直接方法。中國向海盜猖獗的索馬裏海域亞丁灣派遣海軍護航艦，其目的主要是為了保衛石油運送路線的安全，為國民經濟的正常運轉提供後勤保障。
（6）可持續發展因素。化石能源是經曆了幾千萬年甚至上億年的地殼運動才形成的，短期內不可能再生，且儲藏量也有限，因此在關注能源開采的同時必須關注能源的使用效率，強調能源的可持續利用。能源的有效利用，就是能源的使用安全問題。從長遠來看，可持續發展基礎上的能源安全既強調對有限能源的合理的、有節製的開采，也強調對已開采能源的高效、可持續利用，並且盡量使能源的消費和使用不對人類自身的生存發展及環境造成任何威脅，最終使經濟發展與能源、環境達到整體協調。
（7）其他因素。除上述影響因素之外，還應該考慮技術進步和能源替代等方麵的因素。對中國來說，如果潔淨煤技術能有重大突破，中國的能源安全形勢就會明顯好轉。此外，太陽能等可再生能源技術的進步也會改變各國能源安全的態勢。
（三）能源安全的DSR模型
世界環境與發展委員會（World Commission on Environment and Development）1987年在《我們共同的未來》這份報告中明確指出，可持續發展是既滿足當代人的需求，又不對後代人滿足其需求的能力構成危害的發展。世界資源研究所（The World Resources Institute）從資源管理的角度指出，可持續發展就是合理、安全地利用資源，以求不斷增加財富和福利的發展策略。為了更好地衡量環境因素在可持續發展中的作用，一些國家和地區利用綠色國民核算來代替原有的國民生產總值，即將自然資源損耗和汙染造成的破壞成本從GNP中扣除，以此來糾正國民核算。近年來，世界銀行更是利用真實儲蓄率來衡量一個國家發展的可持續性。由於衡量可持續發展的指標國際上還沒有統一的標準，世界銀行也沒有對此給出明確的答案，這裏借鑒聯合國環境規劃署（UNEPA）和經濟合作與發展組織（OECD）提出的“壓力—狀態—響應”模型（Pressure-State-Response，簡稱PSR），闡述能源安全原理。
“壓力—狀態—響應”模型是一種從指標產生的原理方麵著手構建評價指標體係的方法，其主要解釋發生了什麼、為什麼發生以及如何應對及反應這三個問題。實質上該模型是一個用於分析和評價環境與人類活動關係的概念框架，其中“壓力指標”表征人類活動給環境造成的壓力，也就是阻礙可持續發展的人類活動、消費模式或經濟係統中的一些負麵因素，是影響可持續發展的即消耗能源和產生汙染的“負效應”；“狀態指標”表征環境質量與自然資源狀況，即可持續發展中各係統的狀態，既反映經濟的狀態又反映能源環境的狀態，表示發生了什麼，是研究的核心；而“響應指標”表征人類社會針對出現的問題采取的有效的應對措施，是減少對能源耗竭和環境汙染並對環境進行投資的“正效應”。
聯合國可持續發展委員會（CSD）支持的《可持續發展指標體係》大型研究項目（1995～2000）繼承了“壓力—狀態—響應”（PSR）框架模型的表示方法，但將PSR框架結果中的“壓力”修正為“驅動力”，而PSR模型也就進一步修正為DSR模型。後來，歐洲環境署（EEA）開發了“驅動力—壓力—環境狀態—影響—社會響應”（Driving Force-Pressure-State of the Environment-Impacts and Societal Response）的DPSIR結構框架。其中，“驅動力”與“壓力”含義基本相同。“驅動力指標”主要有人口的數量、各種汙染如大氣汙染、水汙染、固體廢棄物的汙染和噪音汙染等；“狀態指標”主要包括大氣質量、水環境的質量、生存環境的質量和投資環境等。
近年來，由於DSR類型的指標分類方法不實用且定義困難，美國可持續發展委員會（CSD）在可持續發展指標中使用了主題結構框452——
架的構建方法。該方法按照主題和次主題來劃分，簡單實用便於輔助決策，在國家層次上更容易理解和執行，但是在解釋說明指標的時候需要單獨說明因果關係。考慮到本研究中要充分說明指標之間的因果關係，我們仍采用DSR類型的指標分類方法。這裏狀態的變化不可能是一個或者一類特定的因素作用的結果，而是與包括自然的、社會的多種因素有關。下麵利用DSR模型來簡化各因素之間相互作用的過程。
DSR模型是OECD提出的用於係統的壓力、狀態、響應分析的模型，概念意義上的DSR模型如下：
人類活動諸如工業、農業、交通等生產活動對環境和資源形成一定的壓力，這種壓力以一定的狀態指標傳導到管理層、企業等機構，機構作出一定的反應，同時壓力也會以一定的信息直接傳給機構，各個部分之間是相互反饋的。利用這種高度抽象的“驅動力—狀態—響應”概念框架的思路，有助於解釋影響能源安全的各類因子的相互作用過程以及所產生的結果，從而可以大致揭示能源安全的原理。
不過，上述概念意義的DSR模型過於簡單，隻是反映了人類活動、環境和自然資源以及機構之間的相互影響關係，沒有對如何實現可持續發展作深入的分析，對各個部分之間的具體影響因素和如何相互作用也缺乏進一步的分析，在實際的應用過程中需要加以修正和擴展。這是因為社會、經濟和自然環境的可持續發展指標不僅包含環境指標，還包括其他的一些特性，如經濟指標、社會發展指標。經過修正和擴展後的DSR模型如下：
上述能源安全原理的DSR框架可以從總體上反映能源、環境與社會經濟發展目標與能源安全管理決策之間的相互依存、相互製約的關係。
不過，驅動力和能源環境問題向能源安全研究和管理決策提出了挑戰：首先，要對能源環境狀況和開發潛力、能源供求態勢、能源政策、科學技術發展水平和社會經濟狀況等作出精確的評價；其次依照社會經濟可持續發展目標製定實現能源最優配置和代際公平的開發、利用和保護政策；最終還要對能源安全狀況進行動態監測評估，對政策執行效果實施跟蹤，以便適時調整能源管理政策，確保能源安全和經濟持續發展。因此，在概念意義和擴展的DSR模型的基礎上，根據能源安全的特點，我們建立了DSR基礎上的能源安全評價架構。
可清楚地看到DSR基礎上的能源安全評價的過程。那就是：首先確定能源安全的主導因素，即弄清是哪些變量導致了能源安全受到威脅；然後選取評價指標，建立能源安全評價的指標體係；再對這些指標進行篩選並得出每項指標的權重係數，進而通過計算判斷得出能源安全評價結果；最後通過能源安全研究者和管理層的互動合作製定和實施有效的能源安全措施，保障國民經濟的可持續發展。
二、基於DSR模型的能源安全態勢預測的指標確定
一般來說，能源安全態勢預測中選取的指標應與能源係統和政策具有較強的相關性，能夠簡單明了地用數量符號表示出來，既能反映時空變化，又能反映成本效益，還能明確地預測未來，並且在國內其他係統甚至國際範圍進行推廣。但現實中大部分指標都不符合上述要求。因此，如何科學地確定態勢預測指標是進行能源安全預警的重要步驟。
（一）指標的初步選擇
基本思路是：首先確定能源安全的基本目標，以此劃定選取態勢預測指標的工作範圍；然後根據要求選擇適當指標並對其進行技術設計，從而確定態勢預測的宗旨、工作範圍和技術架構；之後執行已經確定的態勢預測方案；最後對執行結果進行檢驗。在指標體係的選擇確定中，關鍵注意哪些變量發生變化，變化多少，變化的原因是什麼，麵對這種變化應該采取什麼樣的措施。
能源安全態勢預測指標體係就是考慮在上述影響經濟安全主要因素的基礎上，從每個領域選擇一定的指標，組成一個預測指標體係。在這個指標體係中，每個領域的指標還可以根據前述的DSR模型分為驅動力指標、狀態指標和響應指標。由於這三項指標之間具有因果關係，即由驅動力指標可派生出對應的狀態指標和響應指標，雖然這些分類指標之間並不完全存在一一對應的關係，但由於各分類指標中存在相關關係，因此指標層相互之間會有協同效應。此外，值得注意的是，由於DSR模型具有比較難以量化和操作的困難，因此在此基礎上進行選擇的指標也會存在一定程度的量化困難。為此，在此我們對預警指標的選擇隻是對指標的範圍進行初步確定，在下麵的研究中還會按照指標的可量化性和可操作性再作遴選。