由于资源日益紧缺导致组织间竞争加剧,项目管理者越来越希望可以在有限时间与资源范围内并行开展多个项目,获得更高收益。但是众多项目并行开展潜藏着高度的不确定性,诸如项目组合选择不恰当、项目组合结构搭配不合理、组合调度方案不佳等,都会使组织的发展受到很大的影响,其后果甚至可能是灾难性的。因而,合理的项目选择与资源分配越来越成为研究者与管理者关注的重点。在以往研究中,对于项目组合的评价主要使用净现值(NPV)分析。但是,在不确定性与竞争性并存的现实市场中,传统NPV法无法有效分析各种不确定的因素,因而往往会低估项目的真实价值。实物期权(RO)理论以其应对环境不确定性以及管理柔性的特点收到广泛关注。本研究尝试将实物期权理论应用于项目组合选择的评估中,克服现有NPV评价方式的局限性。经过研究,在分析实物期权类型及其估价的基础上,发现其更适应于项目的经营模式,更符合项目组合管理的实际,具有作为项目组合选择评估目标函数的优势。同时,在资源受限条件下,综合考虑项目选择与项目调度,以最大化项目组合实物期权价值作为目标函数,建立了一套针对资源受限项目组合选择及调度(RCPPSS)问题的数学模型。针对问题特性,设计了双层决策框架用于求解该问题：上层决策采用改进的蚁群优化算法求解项目组合选择问题,以及项目组合实物期权价值(ROV)的目标函数计算作为重要功能模块,下层决策则采用基于优先规则的多项目调度启发式算法。采用实验设计方法系统生成12个项目组合选择与调度问题实例,对算法效果进行了对比检验。结果表明所设计的双层决策方法对于项目组合选择及调度问题具有较好的求解效果,实物期权价值相较于NPV法更能真实地反映项目组合的价值,能够为决策者提供收益更高的项目组合。