本文在定性分析的基础上，重点运用非线性动力学和物理经济学研究了证券市场泡沫产生、演化和破灭的的复杂动力过程。目前，证券市场的泡沫现象的研究主要是基于定性的研究，定量的研究比较少。本文沿着从现象到解释的研究思路，综合地描述了经济系统、特别是证券市场中存在的泡沫现象，实证分析了中国两个证券市场上存在的泡沫，并通过基于经济学、心理学的阐述，解释了市场泡沫出现的深层次的心理原因。通过基于非线性动力学、物理经济学的解释，本文描述了证券市场价格变化的动态演化过程,并从复杂系统建模的角度，分析了市场泡沫破灭的临界点现象。最后，通过物理经济学的GCMG模型，讨论了预防市场泡沫破灭的理论措施。论文的主要研究内容和成果如下： 1 全面而有重点的介绍了多种检验证券市场泡沫的方法。针对深圳成分指数（1990/12/18 - 2002/01/07）和上证综合指数（1991/04/03-2002/01/07）之间的数据样本，使用动态自回归方法和超常易变性法进行了中国两个证券市场泡沫的检验。得出中国证券市场的泡沫虽然有所减少，但是还是普遍存在的结论。2 实证分析了证券市场泡沫和市场有效性之间的关系。证明市场出现泡沫的时候也是市场有效性被破坏的时候。3 从经济学和心理学的角度阐述了证券市场泡沫的产生是投资人深层次的心理原因。4 通过构建基于心理的模仿与离众模型和基于异质投资者的物理经济学模型，我们可以发现由于投资者的模仿心理和不同投资策略的投资人的存在使证券市场的价格表现出各种表现形式。5 通过建立物理经济学模型，本文研究了市场在泡沫破灭前的价格波动特征。该模型表明，在证券市场上发生的大量不可预测性的同时卖出行为是当系统接近临界点时而出现的局部模仿行为扩散到全局模仿行为的结果。6 通过GCMG模型，本文讨论了防止市场出现泡沫破灭的理论措施。并发现，早期给予市场的一个轻微扰动可以防止未来市场出现大的波动。