能源是国家生存和发展的基石,对促进社会经济发展起着至关重要的作用。我国西部和北部地区则蕴藏了丰富的常规一次能源。西北地区煤炭储量占全国总量的30%,石油储量占23%,天然气储量占全国陆上储量的58%。可以说,西北地区在我国能源资源储备中占据了重要地位。但西北地区也存在着能源空间分布不均衡的问题,同时市场化的能源产业也使得西北地区内部存在大量能源转运的情况。因此必须高度重视西北地区能源运输业的发展,保障并增强能源产业对地区经济效益的拉动作用。本文通过对现阶段西北地区能源空间转运进行效率评价,找到了当前转运中的不足,提出了优化目标。为进一步了解能源空间转运的现状,以煤炭为例,构建西北地区煤炭转运网络并对其进行了特征分析,为优化建模奠定了基础,并提供了优化建议。最终通过建立相关优化模型,改进对模型求解的基础算法,得到了西北地区煤炭乃至其他能源的空间转运网络优化方法。首先运用DEA基础模型对现阶段西北地区能源空间转运进行了静态效率评价,得到了空间转运的规模效率与纯技术效率情况。再运用Malmquist指数模型对西北地区能源空间转运进行了动态效率评价,掌握了西北地区能源空间转运运行效率近10年来的变化趋势及其影响因素。通过上述两种评价,充分了解了当前能源空间转运的不足之处,证明了优化西北地区能源空间转运网络的必要性,并给出了后续优化模型建立时的优化目标。由于煤炭在西北地区能源储量及全国能源中的重要地位,从煤炭的空间转运网络入手来对西北地区能源空间转运网络进行了更深入地研究。基于复杂理论思想,构建了西北地区煤炭转运网络拓扑结构。结合西北地区相关地图,利用网络的图形和矩阵表达,形成了西北地区煤炭转运铁路网和公路网。选取网络的部分特征指标,对两个网络进行了特征分析,根据分析结果提出了改进意见。根据对西北地区煤炭转运网络的特征分析,引入了枢纽节点的概念,对煤炭空间转运网络的优化问题进行了阐述。分析了影响网络优化的有关因素,并由此建立了西北地区煤炭转运枢纽选址-路径优化模型,设计了遗传算法以求解模型。通过实例研究,得到了优化后的西北地区煤炭空间转运网络。根据这一模型和求解算法可以对西北地区各类能源空间转运网络进行优化。