由于民航运输业受全球经济、地缘政治与突发事件等因素的影响，具有不确定性与波动性，航空公司会根据市场变化调整投资策略以提高盈利或减少损失。航空公司在对飞机投资决策时，虽然会采用净现值法与直接运行成本法等评估飞机投资决策的价值，但该类方法无法评估投资决策中蕴含的管理灵活性价值，而实物期权法能够弥补净现值法与直接运行成本法的不足。本论文从航空公司运营管理的角度，着力研究不确定性与波动性环境下，实物期权理论与方法在航空公司飞机投资决策经济性评价中应用的可行性与有效性。
　　首先，构建了飞机投资决策实物期权分析框架，研究了实物期权理论在飞机投资决策中应用的可行性。通过对飞机投资决策理论阐述，分析出飞机投资决策具有资产流动性强、投资环境具有不确定性与波动性、管理具有灵活性以及分阶段投资的特点，实物期权方法能够衡量投资中蕴含的灵活性与战略性价值；借鉴实物期权分类方法，分析了飞机投资决策中存在的实物期权，并以航空公司飞机购买为例，识别了投资策略中存在的实物期权并梳理了实物期权之间的关系；结合飞机投资决策的特点，确定了以三叉树为基础，建立实物期权定价模型评估飞机投资决策的价值。
　　然后，将飞机投资决策的价值分为静态投资价值与实物期权价值，静态投资价值指飞机投资预期现金流的现值，实物期权价值指投资中蕴含的灵活性与战略性价值。根据实物期权分类与飞机投资决策的特点，建立了单一实物期权模型、序列复合实物期权模型与平行复合实物期权模型，评估飞机投资决策的价值。以影响飞机投资收益的主要变量为输入变量，利用蒙特卡洛模拟方法模拟飞机投资的现金流，估算了实物期权定价模型的波动率参数。
　　最后，选用参考文献中的算例与部分数据，验证模型的有效性。根据算例中实物期权之间的关系，建立了奇异复合实物期权定价模型评估飞机投资决策的价值。结果表明，实物期权方法能够评估出飞机投资决策中蕴含的灵活性与战略性价值，可以作为航空公司飞机投资决策经济性评价的依据。由于模型参数估计的模糊性与投资者风险偏好的不同，引入了模糊理论，建立了模糊复合实物期权定价模型再次对算例进行评估。结果表明，复合实物期权定价模型可看作模糊复合实物期权定价模型的特例，模糊复合实物期权定价模型将飞机投资决策的价值区间化，能够帮助不同风险偏好的投资者做出决策，有利于提高航空公司的风险管理水平。