20世纪末的电力工业结构重组浪潮，使得许多国家的电力工业相继推行放松规制改革，构建电力市场，让市场在电力资源配置中发挥基础性作用。但与之相关的研究大多集中在其短期目的——提高电力市场运营效率上，至于长期目的——发电容量投资的研究则相对较少；而传统的电力规划方法并不适用于市场环境下的发电容量投资分析。发电容量项目的投资分析分为物理和经济两个方面，物理方面着重分析电网拓扑结构和机组类型等工程技术对投资的影响，经济方面则主要考虑价格、需求等经济参数对投资收益的影响，本文主要从经济方面来研究发电容量项目投资决策。 市场环境下，发电商作为独立的投资主体，以投资利润最大化为投资决策的基本原则，而市场的不确定性和竞争性则是影响其投资决策的主要因素。实物期权和博弈论作为研究不确定和竞争问题的理论方法，是实物项目投资决策分析中的主要工具，本文将利用它们来分析市场环境下的发电容量项目投资决策问题。 本文的研究内容主要有以下几部分： 第一章介绍了研究背景和研究意义，并概述了研究内容和研究方法。 第二章回顾了企业投资理论的历史沿革，比较了传统投资理论和现代投资理论——实物期权之间的差异，第二章最后进一步评述了规制环境下电源规划方法和市场环境下发电项目投资决策方法的特点，说明市场的不确定和竞争特性是影响发电容量项目投资决策的主要因素。 第三章和第四章考虑了垄断市场结构下的发电容量项目投资决策。第三章利用鞅方法建立了发电容量项目的最优投资时机模型，并通过测度变换理论进行了概率分析，最后还进一步分析了发电商所拥有的发电容量投资期权。第四章建立了发电商拥有多次投资机会时的最优发电容量投资模型，考察了发电商拥有的投资机会次数对投资决策的影响，分析比较了一次期权(发电商拥有一次投资机会时的期权，其余类推)、二次期权和连续期权。 第五章和第六章研究了双寡头市场结构下的发电容量项目投资决策，在不确定环境下进一步考虑到战略互动对投资的影响。第五章从投资博弈中领导者角色为内生和外生的两个角度出发，且在领导者角色内生时，考虑了投资规模选择受到一定程度限制的情况，分别建立了相应的发电容量投资博弈模型，并分析了博弈中存在的多种投资均衡，指出不确定性和较高的投资成本可能会导致领导者投资规模较小而追随者投资规模较大，且与Stackelberg博弈均衡不一致的投资均衡发生。第六章在需求增长由稳定的增长率随机下降到零情况下研究了市场的不确定性和竞争对发电容量项目投资的影响，深入分析了投资博弈中处于不同角色(领先者和追随者)发电商的投资特点和投资均衡，指出在投资博弈中既可能存在与Stackelberg博弈均衡相一致的均衡，即领先者投资规模较大而追随者较小，也可能存在与其不一致的投资均衡，即领先者投资规模较小而追随者较大，或两者投资规模都较大，而其原因主要也是市场存在不确定性和投资成本较高。 第七章为第四章多次投资情况下最优发电容量投资模型的应用，将模型结果与江苏电力市场年装机总容量的实际数据相比较，得出江苏发电市场2002～2005年之间装机容量不足，其中尤以2003～2004两年较为突出，而2006年大体平衡的结论，这与实际情况基本一致。此外，该章还计算了未来几年江苏应拥有的最优装机容量。 最后，第八章对全文进行了全面总结，明确了本文的创新之处，并展望了进一步的研究。