在国际能源形势复杂多变、国内经济增速放缓的背景下，我国煤炭资源投资受诸多不确定性因素影响。如何把握这些不确定性因素并科学合理规避、转化其所带来的风险，是煤炭资源投资中所面临的关键问题。传统净现值法建立在“参数固定、投资可逆、刚性决策”之基础上，无法评估在不确定性条件下决策者采取“灵活”或“柔性”经营策略时所蕴含的项目价值，从而导致其评估结果偏离了项目的真正价值。鉴于此，本文基于实物期权思想，综合运用投资评价理论、资源经济学理论、统计学原理、随机过程理论等知识，采用理论与实证、定性与定量分析相结合的研究方法对煤炭资源投资决策方法进行了研究，主要工作和结论如下：（1）揭示了煤炭资源投资期权价值形成机理原有研究对于矿产资源特别是煤炭资源投资期权价值形成机理尚缺乏深入探讨。本文在界定煤炭资源投资的基础上，识别了煤炭资源投资项目价值的主要不确定性影响因素，分析了煤炭资源投资的期权特性，辨识出煤炭资源投资过程中分布着延迟期权、扩张期权、收缩期权、停启期权、放弃期权等实物期权。提出煤炭资源投资过程就是管理这些实物期权的过程，忽略上述实物期权，必然低估煤炭资源投资价值。建立了基于实物期权的煤炭资源投资决策流程，研究表明煤炭资源投资是一个完整的价值链，煤炭资源投资项目价值不是各阶段投资项目的静态NPV之和，也不是上述单个实物期权价值的简单相加，而是多阶段多因素复合期权的动态变化过程。（2）建立了煤炭资源勘查投资决策模型原有研究多以煤炭资源储量作为标的资产，据此建立勘查投资决策模型。本文提出以勘查成果作为标的资产，更符合煤炭资源勘查投资的实际情况。分别建立了基于勘查成果转让价格随机变动下的煤炭资源勘查投资单因素模型决策模型，基于勘查成果转让价格和煤炭资源赋存条件随机变动下的煤炭资源勘查投资双因素决策模型和基于煤炭价格、煤炭资源赋存条件、勘查成本和利率均随机变动下的煤炭资源勘查投资多因素决策模型模型。通过案例分析，对上述三种模型的有效性进行了检验。对三个模型评估结果相比较后发现，在煤炭资源勘查投资后期，在单因素模型加入煤炭资源赋存条件随机变化，由此变为双因素模型后，项目临界价值发生较大变化，而双因素模型加入利率和勘查成本随机变化，变为多因素模型后，所估算的项目临界价值差异并不是很大，可以认为煤炭资源赋存条件对煤炭资源勘查项目的临界价值具有显著作用。（3）建立了煤炭资源开发投资决策模型已有研究多考虑煤炭价格随机变化对煤炭资源开发投资的影响，据此建立开发投资单因素决策模型。本文考虑多种不确定性因素对煤炭资源开发投资的影响，分别建立了基于煤炭价格为混合布朗运动/跳跃过程的煤炭资源开发投资单因素决策模型，基于煤炭价格和开采成本、煤炭价格和便利收益均随机变动模式的煤炭资源开发投资双因素决策模型和基于煤炭价格、便利收益、利率、开采成本均随机变动的煤炭资源开发投资多因素决策模型。通过案例分析，对上述模型的有效性进行了验证。对比三个模型的评估结果可以发现，在不确定性因素逐渐增加的情况下，煤炭资源开发投资项目的临界价值发生了较大变化，单因素与双因素模型、双因素模型与多因素模型的估算结果均有很大差异，这可以看出，各不确定性因素均对煤炭资源开发投资项目价值有较大影响。（4）建立了煤炭资源深加工投资决策模型已有研究多考虑产出品价格随机变化对煤炭资源深加工投资的影响，据此建立深加工投资决策单因素决策模型。本文考虑多种不确定性因素对煤炭资源深加工投资的影响，分别建立了基于产出品为随机变动模式的煤炭资源深加工投资单因素决策模型，基于产出品价格和生产成本、产出品价格和利率均为随机变动模式的煤炭资源深加工投资双因素决策模型，基于产出品价格、便利收益、利率、生产成本均为随机变动模式的煤炭资源深加工投资多因素决策模型。通过案例分析，对上述模型的有效性进行了验证。结果表明，随着不确定性影响因素的增加，项目临界价值和产品临界价格均发生了较为明显的提高。同时，对比单因素和双因素模型计算结果的差异，双因素和多因素模型计算结果差异更为显著。以上研究成果将对我国煤炭资源投资价值评估提供方法上的支持，也将为投资者进行科学合理的战略决策予以帮助。