以大型工程物资采购管理为研究对象,综合运用战略管理、运作管理、激励理论、博弈论与信息经济学、复杂系统理论、风险管理理论、决策论等系统理论结合优化与建模方法,构建了面向不确定环境的工程物资采购要素管理框架,对管理运作机制进行了理论分析。并针对不确定环境下的项目物资采购业务流程中的具体问题进行了定量化的建模研究,制订了有效的决策。论文首先对大型工程物资采购的系统特性进行分析,并进一步分析了系统的组织结构复杂性和环境不确定性,概括了主要管理问题,提出在不确定环境下,应从项目全寿命周期的视角考虑大型工程物资采购的管理过程,构建了信息,资源,过程,组织的集成化管理框架。并分别从战略规划管理层次进行系统评估和反馈;从协调运作管理层面进行过程——资源——组织整合;从执行操作管理层面进行业务流程一体化及优化设计。在管理运作机制方面,论文进一步分析了组织间整合的组织形式,整合达成的路径和前提条件以及组织间整合机制的具体体现;针对采购业务流程的采购策略优化机制,概括了有关供应商,采购方式,采购合同和采购量等四个关键优化问题;并基于信息熵对采购系统不确定性进行度量,构建了基于动态熵和偏离熵的二维调控机制。针对不确定环境下的大型工程物资采购决策问题,论文从以下三个方面分别进行了研究:基于CVaR的风险度量准则,在决策目标中考虑了项目采购方的风险态度同时,考虑了物资供应随机不确定下的项目各阶段物资采购量决策问题。构建了单一供货源下考虑供应可靠性的采购量决策模型,求解出采购量的解析表达式,结合数值分析对最优采购量进行了敏感性分析;进一步建立了考虑供应可靠性和违约相关性的两供货源下的采购量决策模型,指出违约相关性对采购决策的影响;最后建立了同时考虑供应可靠性和供应弹性的多供应商采购量分配决策模型。针对大型工程施工过程中,各阶段物资需求随机不确定问题,采用承诺采购价格的产能预定方式进行采购,并构建了以采购方价格制定为主导,以供应商预置产能为跟随的动态博弈模型。分别考虑了采购方风险中性和损失厌恶两种风险态度下的最优决策,并对结果进行了比较,指出了损失厌恶度对采购决策的影响。进一步对模型进行扩展研究,考虑了施工过程中需求分布发生变动的情况下,产能预定和采购价格的调整策略,具体指出了当需求扰动达到何种程度时,才通过承诺价格对所需产能进行调整。对大型工程创新资源采购面临的不确定性进行了分析,指出创新资源采购具有技术研发特征,主要面临技术不确定性和行为不确定性,从而导致采购成本和交货期的不确定。采购成本受供应企业技术水平和努力程度影响,鉴于两者均为企业私有信息,利用委托代理理论和激励理论,设计了基于转移支付和采购成本补偿的菜单式激励合约。研究结果表明,通过企业对于合约的选择,项目公司可以甄别供应企业的真实技术水平信息,从而更好的把握该类物资的预期采购成本,同时,该合约能够对高水平的供应企业产生激励作用,使其付出相对于对称信息下更高的努力水平。