城市公共基础设施是城市经济运行的支撑体系和物质载体,提高它的利用效益已成为城市可持续发展的关键。随着城市化进程加快,城市人口的不断增加,城市用水资源的污染、内涝的增加、道路交通的拥堵、雾霾范围的扩大等等已成为影响城市经济、社会、环境发展的重大阻力。为了更好对城市公共基础设施进行投资建设,就有必要对城市公共基础设施科学合理的评价和加强合理的投资布局研究,以减少重复建设、资金浪费等现象的发生。本文的主要研究内容概括如下:首先,本文对城市公共基础设施的相关概念和属性进行了详细的介绍,对国内外城市公共基础设施投资决策、效益评价方法相关的文献进行了梳理,并对这些文献进行了述评。然后,简单阐述了与城市公共基础设施相关的投资决策理论以及效益评价方法理论。选择了代表城市公共基础设施经济、社会、环境效益的各项指标,给出了城市公共基础设施在多属性群体决策模型、投资组合模型、数据包络分析博弈交叉效率模型下的评价方法。为城市公共基础设施的实证研究提供了方法支撑。其次,本文以城市公共基础六大系统为研究对象,构建了城市公共基础设施系统的经济、社会、环境效益指标,根据多属性群体决策模型得到了城市公共基础设施六大系统的评估权重,建立了公共基础设施的综合效益最优模型。结果表明交通基础设施属于生产性基础设施,所带来的经济效益要明显高于其他城市公共基础设施系统所带来的经济效益,在进行资金投资时,应重点考虑交通设施系统,然后再考虑其他城市公共基础设施系统的投资情况。第三,本文从投资组合的角度出发,研究了城市公共基础设施的模糊投资组合规划模型。对城市公共基础设施的经济、社会、效益权重进行了重新定义,同时加入了三角模糊数对投资组合模型,构建了以北京、天津、上海、重庆的公共基础设施建设为研究对象的模糊投资组合规划模型,并利用粒子群算法进行了求解。研究结果表明北京的城市公共基础设施建设投资比例逐年增加,其次是上海、天津和重庆,国家将城市公共基础设施建设的重点仍然放在的经济发达地区。第四,数据包络分析(DEA)常常被用来评价城市公共基础设施投资效益。在固定的资金投资情况下,为了争取自身利益的最大,城市之间存在一定的竞争关系,故本文借鉴了博弈的思想,将博弈论引入数据包络分析(DEA)交叉效率模型中,构建了数据包络分析博弈交叉效率模型的城市公共基础设施投资效率评价模型。利用所建立的模型对中国30个省会城市进行了实证研究。研究结果表明:西部地区的博弈交叉效率值要高于东部地区和中部地区的博弈交叉效率值。然而,城市公共基础设施投资资金的分配权重主要集中在东部地区。最后,作为城市公共基础设施系统重要组成部分,城市高速公路承包商的评价与选择显的尤为重要。在考虑政府决策的期望前提下,针对高速公路承包商的选择与评价问题,提出一种基于损失厌恶理论的数据包络分析博弈交叉效率模型的评价方法。为此,构建了一套较为全面的高速公路承包商指标评价体系,根据前景理论中价值函数的计算方法得到了各个高速公路承包商的效用函数值,最后根据效用函数值的大小进行排序和选择。将考虑损失厌恶心理与不考虑损失厌恶心理所得到的结果进行了比较,结果表明损失厌恶心理对决策者的选择决策产生了影响,突出了本文研究的创新性,验证了损失厌恶理论解决决策选择问题的可行性,同时也为城市公共基础设施投资选择问题提供了理论依据。