宇宙线是来自外太空的高能粒子流,随着新一代卫星和地面实验的运行,宇宙线的能谱测量进入了精确时代。近十年来,通过精确测量发现了一系列宇宙线“反常”现象,如著名的正电子和原子核的超出等。宇宙线能谱的精确测量可以让我们更好地了解宇宙线的起源。正电子能谱超出现象首先是由PAMELA实验发现的,之后AMS-02实验以前所未有的精度证实了这一显著结果。而在最近,AMS-02实验更新了对宇宙线正负电子的测量结果,将电子和正电子能谱的最高观测能量分别提升到1.4Te V和1Te V,与之前的观测相比,给出了一个新的重要结构,正电子能谱在284Ge V处急剧下降。如果我们能够清楚地理解这些带电粒子的产生、加速和传播的机制,将有助于我们更深刻地了解银河系和宇宙。邻近脉冲星和超新星遗迹（SNR）可以一起将正电子、电子和原子核加速到非常高的能量。著名的～20GV（200GV）的正电子（原子核）的超出可能就是来自这种邻近源。这暗示了原初电子也应该保持在～200GV以上的“超出”,与原子核同步加速,我们借此机会研究了预期的电子超出以及电子“膝”结构。论文主要分为以下几个部分:第一章是对宇宙线研究的概述。首先介绍了宇宙线的发现,回顾了其研究历史。接着介绍了宇宙线的主要特征、探测方法以及正负电子能谱研究现状。第二章详细介绍了银河系宇宙线传播的主要过程以及不同传播模型所对应的传播方程,并对方程的每一项进行了详细解释。第三章主要介绍了我们利用空间依赖传播+邻近源模型来解释正电子、电子和质子的能谱。考虑到正电子在284Ge V的急剧衰减,然后系统地研究了Geminga脉冲星和SNR中正电子、电子和原子核的超出现象的共同来源。在这个统一的单个邻近源模型下,这些超出现象可以同时解释。第四章介绍了我们利用不同实验来预期电子“膝”的位置以及LHAASO观测预期。第五章对本论文工作进行了总结,并对未来宇宙线物理的研究进行了展望。