技术创新是企业增强竞争力与可持续发展的重要手段，也是一个国家经济增长与持续发展的动力，因而企业技术创新投资的成功与否显得非常重要。传统的投资决策方法不能很好地处理企业技术创新投资的不确定性、不可逆性及竞争性，因而常常导致错误的决策。实物期权的理论与方法将投资项目所面临的不确定性、不可逆性与竞争性纳入到同一分析框架下来进行项目评价与决策，克服了传统投资决策方法的局限与不足，是一种更科学的现代投资决策方法。本文以技术创新项目为研究对象，针对技术创新项目的特点，运用金融工程、博弈论的基本理论和方法，从实物期权的思维角度，针对技术创新项目投资价值和投资决策特征等核心问题进行了深入系统的研究。论文主要的研究工作和创新点如下：(1)研究了技术创新项目的概念、特征，对传统投资决策方法和实物期权方法进行了对比分析，阐述了实物期权对不确定项目评价和决策的优越性。论述了技术创新项目投资与实物期权具有基本特征上的相似性，提出根据技术创新项目投资决策所具有的实物期权特征，可以将技术创新项目的投资决策问题转化为相应的期权定价问题。本文从所有权、复合性、时效性等三个方面描述了技术创新项目投资的实物期权特征，并针对这三个特征，将技术创新项目划分为持续性技术创新项目、突破性技术创新项目和竞争性的技术创新项目三大类，并分别对着三类项目的投资决策问题展开了系统研究，建立了基于实物期权的技术创新项目投资决策分析框架。(2)在持续性的技术创新环境下，企业的技术创新投资也具有持续性的特征。企业需要从持续发展的角度，动态、系统的计划、组织和控制技术创新流的过程。本文根据持续性技术创新项目投资在企业技术创新过程中的平台作用，将企业拥有的期权由一次延伸到多次，从多次性实物期权的角度进行持续性技术创新项目的投资决策研究，建立了持续性技术创新项目投资决策的多次性期权模型，进一步将持续性技术创新项目的价值确定为项目投资产生的未来现金流价值、项目的期权价值以及未来选择权的价值三部分。同时，通过对技术创新未来选择权价值的存在和多次性的研究，得出了持续性技术创新项目投资的投资临界点将发生提前的结论，并通过实证研究验证了企业技术创新的投资速度将加快。(3)针对技术创新显现出来的新的突破性特征，本文将其与企业持续性技术创新的平台相联系，利用技术创新的持续性特征和突破性特征的相对统一性，将突破性技术创新项目的投资价值实现作为企业持续性技术创新实物期权链的一次跳跃，给出了突破性技术创新项目的投资决策模型，研究了实物期权方法下突破性技术创新项目的投资决策特征。研究发现，突破性技术创新对项目投资价值和投资决策的影响将随项目价值跳跃方向的不同而不同。当突破性技术创新引起项目价值发生负向跳跃时，投资临界值将随技术创新实现频率的增加而减小，但当发生正向跳跃时，投资临界值则将随技术创新实现频率的增加而增加。(4)根据不同市场结构对企业技术创新作用的比较，以寡头垄断竞争市场作为最符合企业技术创新竞争的市场结构，运用期权博弈的理论方法，以两不对称企业的寡头垄断市场为例，研究了企业在竞争情形下的技术创新项目投资策略。研究表明：在竞争情形下，企业延迟投资的能力受到局限，企业为了获得占先效应，会考虑竞争对手的行为对自己的影响，通过在不确定性所带来的期权价值与竞争对手的行为所带来的战略价值之间进行权衡，来选择最优的投资时机。实证研究验证了与完全垄断情形相比，企业一般会提早投资。