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本文通过建立信息传导和随机冲击影响债券拍卖收益的数理模型，系统分析了债券投资者的风险态度、价值评价和参与人数等对拍卖收益的影响，分别比较了荷兰式、美国式与混合式拍卖在一般环境与竞争环境下的收益表现；我们发现，如果允许充分多的投资者进行自由竞争，并自主选择竞争性投标和非竞争性投标，荷兰式拍卖在收益表现上有绝对的优势；竞争环境下，不同拍卖方式的收益等价性并不必然成立；基于中国数据的模型校准和数值模拟表明，在线性对称均衡下，荷兰式拍卖在中国债券拍卖中具有最高的理论收益。