合资铁路具有广泛吸引社会资金参与铁路建设的巨大优势,可以有效解决资金不足对铁路建设的制约问题。近年来,组建合资铁路公司已成为我国铁路建设的发展趋势,但合资铁路的发展时间还比较短,在与合资铁路的股权问题相关的领域正处于实践运用领先于理论研究、发展前景与制约因素并存的局面,合资铁路的股权问题研究不但在理论上具有广阔的研究空间,而且也是推动我国合资铁路发展的现实要求。本文以自由市场下的委托代理理论为基础,创新性地提出利用委托代理理论来分析合资铁路的股权分配问题；将合资铁路的参与主体简化为政府投资者和社会投资者,以便于有针对性地研究社会资本参与合资铁路的股权分配问题；从铁路、国家和社会投资者三方面分析合资铁路中国家与社会投资者的委托代理关系,并从这三方面选取铁路的盈利能力、外部性水平等相关性变量建立了合资铁路中的委托代理模型,该模型以国家的利益最大化为目标函数,以社会投资者收益函数为参与约束；将社会资本的股权比例因素引入到委托代理模型中,从而将合资铁路中的委托代理关系与股权分配机制联系起来；推导模型得出当国家资金的成本系数、铁路的外部性水平和社会投资者的保留收益水平、绝对风险规避度、投资收益的方差等因素的相对关系发生变化时,合资铁路中社会资本的最优参与程度分别为不参与、部分参与和完全参与。本文分析了铁路、国家和社会投资者三个层面的铁路收益水平及外部性水平等指标对社会资本股权比例、国家的最优收益和国家对社会投资者的激励水平的影响机制；根据目前铁路建设存在大量资金缺口、社会资本参与程度较低的情况,本文提出合资铁路在短期内提高合资铁路对社会资本吸引力的途径应该是国家对社会资本的激励措施；在长期中应该在国家不断深化铁路体制改革的过程中,增强合资铁路公司的市场主体地位和盈利能力。