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案例分析法是制度分析中最有效的方法之一，它可以有力地对理论加以证明。简单来讲，制度分析法就是将从案例分析法中提炼出来的理论在更大的空间、更长的时间、更广的范围中进行检验，最后使其上升为一般理论。经验研究是制度分析理论思路的突出特点，能够将相关案例在经验层面上具体化，以体现不同制度的经济分析理论。
观点综合法是研究经济社会现象的基本方法，研究能源总量控制问题也应采取观点综合的方法。问题分析法是观点综合法的前提，所谓的问题分析是指运用管理学、经济学、社会学的知识，透视、分析、理解社会现象，揭示社会现象的内在动因，并为干预社会现象发展的政策设计或制度安排提供基础。观点综合法是在问题分析法的基础上，以高屋建瓴的战略方式总体把握问题的全貌，避免分析问题时得出片面性的局部结论。
在能源总量控制的理论与方法研究中，观点综合法和案例分析法相互补充、相互作用。
规范研究法与实证分析法是经济学研究的基本方法。规范研究法是指以一定的价值判断为基础，以某些标准作为分析问题的尺度，形成制定经济、社会政策的依据。规范研究法是进行分析的前提，本书对能源资源开发的制度安排、能源全成本定价、相关政策取向的论述使用了规范研究法。
实证分析法，即实际考察或分析现实经济现象和社会问题的方法。通过处理相关定量资料和定性资料，证伪或者证实假设。本书通过实证分析法来分析我国能源供需状况和能源消费结构。
能源总量控制属于宏观分析，本书通过建立能源总量控制机制来研究实行能源总量控制需满足的目标和约束条件，以及其管理制度是否符合能源资源开发的最优判别条件。此外，本书还对我国能源总量控制的创新管理手段及其实现方式进行了探讨，以求在宏观层面上为我国能源管理体制改革提供理论上的指导。
对能源优化配置管理方式（包括能源全成本定价、能源阶梯定价、能源定额等）的研究则属于微观研究，主要对政府宏观管理下的能源资源开发与能源管理方式进行分析。宏观研究和微观研究的结合，可以为我国能源总量控制手段创新提供更加有效的指导。
博弈论分析法是指某个组织或个人，面对一定的环境条件，在一定的规则约束下依靠所掌握的信息，实施各自选择的行为或策略，并从中取得相应结果或收益的方法。
本书所涉及的博弈参与者包括能源主管机构、能源资源开发企业和各用能企业。能源主管机构制定能源产业政策、优化调整产业结构，其目的是节约能源、降低财政补贴。尽管能源主管机构可以不明确规定能源的价格，但必须对能源供给企业拥有制约权，能够决定对其提供财政补贴的数量和方式。能源资源开发企业根据市场化改革的要求，一方面需考虑市场需求，另一方面需考虑政策约束。其目标是在满足市场需求和特定政策约束条件下，决定能源供给量，使利润最大化（成本最小化）。
能源是经济增长的生命线，我国目前仍处于工业化发展时期，但能源生产和消费总量已跃居世界首位。高强度的能源资源开发引发了严重的生态环境问题。与此同时，以煤为主的化石能源大量消费导致了严重的环境污染问题，包括碳排放在内的生态环境约束已成为我国化石能源消费的强约束。因此，必须对我国能源消费水平提出总量控制目标，统筹发展速度、产业结构和消费模式。我国能源消费的总量控制问题因其急迫性与复杂性，已成为当前研究的热点问题之一。解决能源短缺有两条途径：一是技术创新，二是制度创新。如果缺乏相应的激励机制，能源使用主体的内在激励动力不足，就会出现能源技术创新失灵，因此，单靠技术创新无法解决效率问题。
现有化石能源的开发未得到优化是导致生态环境被严重破坏的重要原因之一。在日益趋紧的环境约束下，由于没有将化石能源生态环境成本内部化，化石能源价格偏低，产业间能源配置难以得到优化，只有通过能源资源开发以及能源管理制度的创新，才能从根本上有效解决化石能源资源开发中的生态环境破坏问题以及能源消费的总量控制问题。由此也引出了本书对两个问题的重点讨论：一是在宏观层面上，能源资源开发的优化制度应该是什么样的；二是在什么条件下能源总量控制制度是有效率的。本书试图从宏观层面和微观层面为能源总量控制提供政策建议和理论根据。