在我国煤炭工业快速发展的过程中,煤炭资源开发秩序混乱、环境污染和生态破坏严重、安全生产形势严峻等诸多难题成为阻碍我国煤炭行业健康快速发展的核心问题,加快推进建设大型现代化煤矿成为当前煤炭行业快速发展的重要任务。建设大型现代化煤矿是一项极为复杂、大型的系统工程,开发过程中伴随着大量的随机因素,从而导致了大型现代化煤矿建设的高度风险性和不确定性。煤矿项目投资决策贯穿于煤矿建设的各个阶段,如何依据科学的方法对建设项目价值进行评估并适时做出合理的投资决策,成为我国煤矿建设过程中的一项亟待解决的课题。本文利用二叉树定价理论分析煤矿投资项目的期权价值,运用偏微分方法,构建了煤矿投资期权定价模型,并在实物期权的战略分析框架中考虑竞争对手的行动,引入期权博弈思想来解决等待以获得期权价值与先行投资获得占先优势之间的冲突,构建煤矿投资期权博弈模型及竞争条件下的煤矿投资最佳投资时机模型,最后通过实证研究验证模型的适用性。本文研究的主要内容及创新点包括:(1)煤矿投资项目期权特性分析及期权价值分析。探讨煤矿投资项目的特点,并对其不确定性进行分析;针对煤矿项目投资的灵活性提出煤矿投资引入实物期权方法的必要性,并对煤矿投资项目的期权特性进行分析;结合二叉树期权定价理论及煤矿投资实践,分析煤矿投资项目放弃期权、扩展期权价值、收缩期权价值、复合期权价值和选择期权价值。(2)非竞争环境下的煤矿投资期权决策问题研究。考虑煤矿投资的高风险性以及投资企业管理者的灵活性,运用偏微分方法构建煤矿项目的最佳投资决策时机模型,将投资时机的选择由定性选择转变为定量选择,分析最佳投资临界值,对模型的相关参数进行敏感性分析,以探讨对煤矿项目的期权价值和最优投资临界值的影响,避免了低估煤矿投资项目价值,弥补了传统煤矿投资决策方法如静态决策分析方法、动态决策分析方法和不确定性决策分析方法等易忽略投资项目不确定性因素的不足。(3)竞争环境下的煤矿投资期权决策问题研究。在实物期权的战略分析框架中考虑竞争对手的行动,引入期权博弈思想,以非竞争环境下煤矿投资最佳决策时机模型为前提,针对竞争条件下煤矿企业投资策略的实物期权博弈进行研究,构建煤矿投资决策的期权博弈模型,解决等待以获得期权价值与先行投资获得占先优势之间的冲突,并分析竞争环境下的领导者和追随者的最佳投资时机。(4)实证研究。通过对XX集团某煤矿实际调研,运用实物期权方法和期权博弈模型分析煤矿投资的最佳决策时机和临界值,为实践提供理论应用支持。研究结果表明将实物期权方法和博弈论有机结合,能够充分考虑市场竞争性因素,有利于均衡抢先进入市场获得占先优势与等待以获得期权价值之间的冲突,为竞争环境下的煤矿投资提供科学的理论指导。这丰富了煤矿项目投资决策理论,对科学合理进行煤矿投资决策具有现实意义。