养老金是社会保障的物质基础,我国养老金的财富积累与未来支付需求还存在着较大的差距,尤其是在社会保障体系面临着人口老龄化进程加快,国内外经济形势趋于复杂的风险挑战的背景下,通过投资运营实现基金的保值增值,对于促进社会保障制度公平可持续的发展具有非常重大的意义。基于马科维茨均值方差准则,本文设计了一个同时考虑收益与风险的多目标优化模型,借助MATLAB软件,对银行存款、国债、金融债、企业债、股票、证券投资基金、不动产7种投资工具2011至2020年共10年的相关数据进行分析和研究,实证结果得出,养老金投资组合应保持银行存款的投资比例,提高企业债、国债投资的比重。为进一步考虑人口老龄化对养老金收支平衡的影响,本文另外建立随机模型,模拟利率、权益投资收益、寿命的随机波动,同时建立养老金未来的资产负债模型。实证分析中,通过随机模型得到不同投资组合下养老金未来的资产负债情况,通过资产负债比,变异系数等指标衡量不同的资产组合未来资金的偿还能力和持续偿付的稳定性。数据包含2010至2021年共12年的上证综指和10年期国债指数。实证结果得出,养老金投资组合不应增加权益类投资比重,应当增加国债等低风险资产的投资比重。通过实证结果及养老金投资运营现状分析,本文给出建议,在养老金投资的实际运营中需要将资金运用的安全性放在第一位。我国资本市场的不确定性给资金投资收益带来了风险,可以通过增加在企业债、国债等收益相对较高的资产上的投资,同时做好相应的风险管控。