历年来,铁路货运业务作为铁路运输系统的主要收益来源备受关注,为促进铁路货运适应市场需求,积极参与运输市场竞争,改善铁路货运形势每况愈下的局面。2013年6月15日,经政企分开后的中国铁路总公司正式实施货运组织改革,其企业职能的发挥标志着铁路货物运输正逐步走向市场化。然而,在实现铁路货运市场化运营的改革之路上,作为铁路市场化改革重要内容的货运运价是不容回避的。运价作为铁路运输活动最复杂、最敏感市场因素之一,是运输业主要的经济杠杆。运价制度运用得当与否,关系到国家和广大消费者的利益,同时与以企业身份出现的中国铁路总公司经济效益和发展前途也息息相关。特别是在中国铁路总公司债务和盈利需求的倒逼下,如何构建有助于提升铁路运输效率和市场竞争力,改善铁路总公司经营现状的价格机制,为实现我国铁路货运价格适应市场竞争的动态调整提供理论基础和技术支撑就显得极富理论价值和实际意义本文紧扣基于期权理论的货运定价问题这一核心主题,在系统性分析我国铁路货运运价管理现状的基础上,挖掘其所存在主要问题,提出建立适应市场经济,有助于铁路运输企业参与市场竞争的铁路货运运价体系的必要性和迫切性。进而在充分论证我国放松铁路货运运价管制可行性的前提下,将期权理论引入铁路货运定价活动,构建基于运输企业和期权客户期望最大化的金融计量模型,分析铁路运输企业的最优定价决策及期权客户的最优购买决策,厘定有利于交易双方及整个运输活动的最优协议价格,以期为实现我国铁路货运价格适应市场竞争的动态调整提供理论基础和技术支撑。具体完成主要研究工作如下：(1)归纳总结国内外铁路行业管制、收益管理、货运定价方法及货运期权相关研究成果,并对其研究成果适用性及局限性展开讨论。在充分肯定其借鉴意义的同时,挖掘存在研究价值的真空领域,以期为后续基于期权理论的铁路货运定价问题研究提供参考。(2)按业务经济属性对铁路产业进行剥离,重新界定铁路产业半自然垄断特性。结合我国铁路产业特性,从我国铁路货运运价管理机制变迁、管理体制现状、运价结构水平三维度对现行铁路货运运价管理现状展开分析,从运价管理权限划分、运价定价原则及流程三维度梳理现阶段我国铁路运价管理权限,进而系统性分析我国铁路货运运价管理所存在的主要问题,提出建立适应市场经济,有助于铁路运输企业参与市场竞争的铁路货运运价体系的必要性和迫切性。(3)在充分了解管制失灵的背景下,鉴于对大部制改革后铁路运输市场化的预期,基于Meijdam和Verhoeven的福利分析方法,构建一个离散时间问题下符合铁路运输市场特性的高维微分动力系统,将系统线性化。针对改革后预期政府政策改变对运价、运量等变量因素引发的长期经济影响展开比较静态分析,从而论证政府长期放松铁路运价管制的可行性。(4)基于Judd福利分析方法,构建一个连续时间问题下符合铁路运输市场特性的高维微分动力系统。针对改革后预期政府政策改变对运价、劳动力等变量因素引发的短期影响进行比较静态分析,从而论证政府短期放松铁路运价管制的可行性。(5)根据金融市场中期权概念,在明确铁路货运期权设计缘由的背景下,结合铁路货运市场的具体特点,将期权理论引入铁路货运市场,设计铁路货运期权及其交易操作流程。运用金融工程等学科知识构建基于铁路运输企业和期权客户期望最大化的的多期三叉树定价模型,研究所设计铁路货运期权的最优定价决策及期权客户的最优购买决策。分析最优期权订购量、期权价格以及期权执行价格与各基本要素之间的内在联系,为铁路运输企业设计铁路货运期权提供理论支撑。(6)为增强所设计铁路货运期权的实用性,从铁路货运期权跳跃现象产生机理出发,在铁路货运期权定价模型基础上,引入跳扩散过程,刻画在离散时间点,因随机到达的非市场性不确定性因素而造成的定价策略波动,构建带跳扩散过程的多期三叉树铁路货运期权定价模型。运用Radon-Nikodym导数和Girsanov定理有效实行鞅测度变换,简化非线性跳变离散过程的求解,研究引入跳扩散过程的铁路货运期权定价问题。分析跳扩散过程对最优期权订购量、期权价格以及期权执行价格的影响。