由于全球天然气资源禀赋存在巨大差异,其在全球的生产与消费也存在极度的不平衡,从而导致了全球天然气贸易活动十分频繁,其贸易规模也与日俱增。2017年全球天然气消费约为3.6万亿立方米,其中贸易约占总消费的三分之一,天然气贸易量同比上升超过6%。在如今多变的天然气国际贸易市场中,供应安全无疑是天然气贸易各方共同关注的重要话题之一。一方面,进口国可能会因天然气基础设施建设滞后、天然气进口多元化程度不高以及天然气与其他替代能源比价关系的不合理等而引起天然气供应安全问题;另一方面,由于出口国与进口国之间的天然气贸易过去往往依赖于长期协议,如果出口国没有考虑足够的天然气储备,那么其国内天然气需求的上升、季节性调峰或紧急事件,均可能引发出口国国内天然气供应安全问题。另外,经济、政治、军事以及自然灾害等因素也可能造成天然气出口中断而导致无法履行合约,进出口国同样将因此而遭受严重的损失。面对这些天然气供应安全问题,进出口国常常在天然气基础设施建设、天然气定价、天然气储备等方面采取应对策略,以期实现稳定可靠的天然气供给。本文在此背景下,运用最优控制、微分对策以及数值仿真等相关理论和方法,在不同信息结构下构建了天然气进出口国之间的动态博弈模型,主要从理论上分析了天然气基础设施建设、天然气定价、天然气储备等因素影响下天然气贸易各方的均衡策略及其政策含义。主要研究内容与结果如下:（1）基础设施影响下的天然气贸易博弈方面。基于进口国可能存在因基础设施建设滞后而导致天然气供应安全问题,本文提出了兼顾经济利益和供应安全的目标函数,并以此构建了进出口两国共建基础设施的两种动态博弈模型。研究表明,基础设施存量与进口国的最优基础设施投入及其销售价格之间均呈正向关系;天然气出口价格与出口国效用呈倒“U”型关系;供应安全意识、天然气需求基础设施弹性对共建基础设施均具有推动作用,但在短期内的效果有限;通常情况下,供应安全意识、天然气需求基础设施弹性对双方效用均具有正向影响,只不过需要在长期下才能突显,但如果进口国的基础设施基准量过高,那么供应安全意识可能反而使得自身效用下降。（2）进口多元化及替代能源价格影响下的天然气贸易博弈方面。考虑到天然气进口多元化及替代能源对进口国天然气供应安全产生重要影响,本文构建了关于天然气出口国为主导者,进口国为跟随者的非合作以及两国合作情形的动态博弈模型。研究表明,替代能源价格（进口多元化程度）越高,天然气销售价格与出口价格越高（越低）,它们的最优路径主要取决于初始替代能源价格水平的高低;从消费者剩余角度来看,如果初始替代能源价格水平较低,那么消费者可能不再偏好于两国始终保持合作关系,而是偏好于两国在短期内保持非合作关系,长期下保持合作关系;从效用的角度来看,如果初始替代能源价格水平较高,那么两国将不再一味地保持合作关系,而是可能在某时段内存在违约行为。（3）储备影响下的天然气贸易博弈方面。基于出口国在履行天然气贸易合约时容易忽视天然气储备,一旦遇到季节调峰或紧急事件时,将可能引发国内的天然气供应安全问题,本文构建了进出口两国之间的动态博弈模型。研究表明,进口国的各最优决策路径均呈单调性变化收敛至最优稳态;当初始天然气基础设施存量与初始天然气储量均面临不足（过剩）时,出口国的最优决策路径在收敛至最优稳态的过程中可能不再呈单调性变化;进出口两国各决策的最优稳态水平均随天然气需求基础设施弹性的增加而增加;除最优稳态天然气销售价格随天然气出口价格上升而上升以外,其它决策的最优稳态水平均随其上升而下降;出口国最优稳态效用、进出口两国联合最优稳态效用均与天然气最优稳态出口价格呈倒“U”型关系,且前者达到最大值时的天然气出口价格高于后者。（4）出口供应安全影响下的天然气贸易博弈方面。基于出口国的天然气出口供应安全较脆弱,导致其无法履行天然气贸易合同而引发的供应安全问题,考虑出口供应安全、进口国的基础设施与需求量三者之间的相互影响,本文构建了进出口两国之间的动态博弈模型。研究表明,天然气出口价格越高,使得进口国的天然气销售价格越高,进口国对基础设施投入越少;出口国为保障供应安全付出的努力与天然气出口价格之间呈倒“U”型关系;与天然气寡头竞争市场相比,出口垄断市场的天然气出口价格、供应安全、基础设施存量以及出口国的效用更高,进口国的效用更低;在寡头竞争市场,与合作方式相比,两国在议价下的天然气出口价格、供应安全、基础设施存量以及出口国的效用更高,进口国的效用更低。