港口对于城市经济发展具有重要促进作用,为大力发展经济,我国沿海各港口城市在其辖区内建设了众多港口,而快速建设的港口出现了临近区域港口重复建造、港口之间恶性竞争等现象。港口群内复杂的竞争关系和不合理建设为其进一步规划建设增加了难度。当面临需求不确定时,港口的货运需求无法准确预测,其投资建设就更加具有难度。因此考虑上述因素对区域港口投资决策进行研究对于促进区域经济发展、提高港口资源利用率具有重要意义。本文以需求不确定下区域港口投资决策为研究对象,建立了一个综合考虑港口利润、港口经济效益、港口社会福利和港口资源利用率的多目标优化模型。主要研究内容包括:(1)对港口群定义、区域港口投资理论和应用方法等知识进行总结,然后从港口投资决策、考虑社会福利的区域港口投资、考虑需求不确定下的区域港口投资三个角度对国内外研究现状进行梳理,最后对我国港口发展现状、五大港口群投资建设情况、港口与区域经济关联性进行分析,发现港口对区域经济发展具有重要作用,且受限于经济发展降速,港口供给日趋饱和,港口的投资建设投入呈下降趋势。(2)构建了需求不确定下港口投资多目标优化模型。首先基于随机规划方法,建立需求不确定的分布函数,然后从港口利润、港口溢出效益、港口社会福利、港口资源利用率等方面确定相关函数表达式,最后考虑港口投资收益约束和货流分配约束建立多目标优化模型。针对模型设计了多目标粒子群算法(MOPSO)并利用MATLAB软件进行求解。(3)基于珠江三角洲地区港口群在区域经济发展的重要性,选择珠三角港口群投资决策问题进行实证分析,计算得出港口的最佳投资决策方案,并提出了有效的发展建议。结果有利于提高港口资源利用率,节约投资资源,为区域港口投资决策提供理论支持。本文的创新在于:立足于区域经济发展和社会福利,同时兼顾港口资源利用率,构建了统筹多方利益的多目标优化模型;将几何布朗运动分布函数创新性的利用于刻画需求不确定,合理描述腹地货运需求波动性,使得模型更加符合实际。