中国港口正面临经济高速增长与港口投资激烈竞争带来投资过热的问题；现行的港口投资规划理论与方法，已经无法适应现阶段及未来港口可持续发展的实际需要。本研究在区域港口群层面上，以区域港口群供给能力匹配腹地需求为主要优化目标，在考虑港口互补性和替代性约束下，综合考虑临港产业整合等趋势，借助网络技术等优化方法建立港口群投资优化决策理论，解决目前港口群内出现重复投资导致资源配置不合理问题；在单个港口层面上，以港口投资损益概率等为主要优化目标，以港口泊位组等规划指标为次要优化目标，在分析港口生态承载力等约束下，借助实物期权等方法建立单个港口投资优化决策理论，解决现有的港口投资优化决策理论忽视港口生态承载力等可持续发展能力的弊端；最后，本研究建立我国港口投资风险预警系统，实现更好地监控和优化港口投资，从而防止港口资源的巨大浪费和对生态环境的破坏，具有实际应用现实意义。