赞助搜索广告已发展成为最著名的在线广告渠道之一。数以百万计的广告主利用其精确定位、低广告成本和高投资回报率的特点,选择赞助搜索广告来推广其产品和服务。与其他形式的在线广告不同,赞助搜索广告主必须根据搜索引擎定义的广告结构来组织关键字。精心组织的关键字可以帮助广告主通过向合适的目标潜在客户投放其感兴趣的广告来确保更多的流量和收入。因此,对于赞助搜索广告主而言,在广告推广活动中的一个关键问题是如何在广告计划中有效地组织目标关键字集合。本论文以赞助搜索广告中的关键字作为研究对象,综合运用管理运筹学中的分支定界方法、金融风险控制中的现代资产组合理论和系统决策理论,分析解决高度不确定性环境下,结构性赞助搜索广告中广告主面对的一系列关键字策略的随机优化问题,具体包括:关键字分组策略、关键字投资组合策略以及关键字出价策略。全文主要内容如下:首先,本文建立了赞助搜索广告中关键字分组的随机优化模型。关键字分组是指在一个广告计划中将目标集合中的关键字分配到多个广告组中。考虑到赞助搜索广告市场的高度不确定性,本文提出的随机优化模型将关键字表现参数中的点击率和转化率作为随机变量,同时考虑制定广告计划的预算约束和广告主的风险偏好,通过分支定界算法求解关键字分组模型。此外,本文根据从赞助搜索广告活动的报告和日志中收集的两个真实数据集进行计算实验,以评估本文关键字分组模型和分支定界解决方案的有效性。实验结果表明,基于随机优化的关键字分组策略优于实际中广告通用的和相关研究中的其它五个基准方法,并且可以近似稳定地逼近最优解。此外,本文对广告主管理赞助搜索广告推广活动具有启发性的意义。具体来说,关键字分组对广告主至关重要,尤其是对目标关键字集合数量较大的广告主而言;在关键字分组决策中,随着预算的增加,边际利润并没有显示出绝对的边际递减现象。因此,广告主可以通过尝试在关键字分组过程中增加预算,以获取更多利润。此外,最优关键字分组解决方案是各种广告相关因素之间多方面综合权衡的结果。具体而言,将更多的关键字分配到广告组中或拥有更充足的预算都并不一定会带来更高的利润。因此,广告主不能将关键字数量用作关键字分组决策的唯一标准。其次,本文在金融投资组合理论的框架下探索基于随机优化的赞助搜索广告关键字投资组合策略,本文提出的策略能同时考虑关键字之间的相互作用以及广告效果方面的不确定性。关键字投资组合是指如何选择和细分一组感兴趣的关键字,以及确定细分关键字与预算分配优化相关的权重水平。本文基于金融投资组合理论提出赞助搜索广告中的关键字投资组合模型,并构建相应的投资组合有效边界,通过赞助搜索广告活动日志和历史报告中记录的真实面板数据,评估本文提出的关键字投资组合模型表现效果和相应投资组合边界的有效性。实验结果表明本文的关键字投资组合策略优于广告主实际中使用的关键字资源分配策略和统一均匀分配策略两个基准方法,并且发现不同的关键字聚类在风险收益曲线上存在显著差异。最后,本文探索了赞助搜索广告中两个不同层级（即广告组层级和关键字层级）的出价策略。考虑到赞助搜索广告的不确定性,本文构建了可泛化应用到广告组层级和关键字层级的通用随机优化出价模型,然后根据预期利润与广告主计算成本（运营时间）之间的权衡,开发出一种基于广告组和关键字两个层级的综合出价策略,以寻求可行的解决方案。本文使用从赞助搜索广告活动日志和历史报告中收集的面板数据集,进行计算实验以验证本文模型的有效性。实验结果表明:与广告组层级的出价相比,关键字层级的出价可带来更高的利润和更高的风险;最优竞价的综合策略可以帮助广告主在不同的计算成本约束下获得最高的利润;本文提出的策略对于效果指标较好的广告组和关键字,出价较高,并且出价随着预算的增加而增加;此外,随着计算成本的增加,广告边际利润最初急剧增加,然后在某个点之后减少。本文为广告主的赞助搜索广告关键字出价优化策略提供了具有启发性的管理建议。