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R&D是企业发展和国民经济增长的推动力，R&D项目投资决策是企业面临的一项重要的投资决策，寻求高效率可靠的投资决策方法关乎R&D项目的成败。在实际中采用最多的项目投资决策方法是传统的净现值法，作为一种经典的资本预算方法，净现值法显示了其在项目财务评价中的优越性，然而现实的投资环境具有复杂性和不确定性的特点，如何在决策时考虑这些复杂性、不确定性的因素，是目前理论界研究的热点。
实物期权理论与方法是一种新兴的项目评价方法，是对传统的投资决策方法的发展和完善，能够较好地处理不确定性，将评价金融市场投资交易机会的理论方法延伸至产品市场，从而能够根据不确定性的随机变化灵活地做出选择投资或放弃投资的决策，更好地进行资源配置，进而改变许多行业的结构，并促进这些行业经营决策的改善。
本文从R&D项目投资决策的实际出发，重点研究了实物期权在R&D项目投资决策中的应用，将实物期权理论与灰色系统理论相结合，建立了基于区间灰数的实物期权模型，并将该模型应用于R&D项目的投资决策，同时采用净现值法，将两者计算结果进行对比分析，结果显示出该模型能够更好地处理投资环境中的复杂性和不确定性，使得决策结果更加可靠，从而提高决策的效率。
本文由五大部分构成，第一部分是绪论，为论文的开篇之作，说明本文的研究背景、目的和意义等。第二部分和第三部分为理论介绍篇章，采用对比分析的方法对传统的投资决策方法和实物期权的方法分别予以阐述，是下文分析研究的理论基石。第四部分和第五部分是本篇论文的核心，构建了基于实物期权方法的灰色R&D项目投资决策模型，分别建立了连续的灰色解析式模型和离散的灰色二叉树模型，并对模型在海洋生物制药R&D项目投资决策中的应用进行模拟研究，对不同结果进行了对比分析，结果显示实物期权方法更具优越性，应在实际中得到推广应用。接着针对灰色二叉树模型进行了敏感性分析，得出项目预期收益和商业化所需投入成本是敏感性因素，对项目价值影响较大。在项目执行过程中，应充分利用项目预期收益的增加和商业化投资成本的减少机会带来项目价值的增加，做出投资决策。最后是论文的结尾篇，对本文的研究工作进行总结，提出论文的不足之处，对未来的研究进行展望，在决策的过程中的考虑竞争性，将博弈论融入实物期权的期权博弈论在投资决策中的应用也是今后研究的方向。
论文的研究为不确定下投资环境下R&D项目投资决策提供了一种分析的工具，丰富和发展了投资决策方法论体系，具有理论价值。本文用灰数描述项目预期收益不确定性并结合实物期权思想，建立决策模型，给出决策依据，旨在提高决策的科学性和有效性，具有实际指导意义。