基础设施既作为一项政府公共支出可以直接促进经济增长，同时兼具“溢出效应”和“网络效应”等特殊性质，是一国经济发展必不可少的重要物质基础。基础设施的投资建设对国民经济、行业发展以及所在地区的社会经济产生重大而深远的影响，投资形成的后果呈连锁反应和投资乘数效应。然而其投资规模并非越大越好，过大的基础设施投资规模会对私人资本产生挤出效应，因此存在一个帕累托最优的问题，应与私人物品的供应、总体经济的增长等相协调。鉴于此，如何衡量各省基础设施的实际投资是否达到最优规模？如何根据各项基础设施投资的缺口和紧缺程度，做出合理的投资安排？不同地区之间对基础设施的需求类型是否是相同的？以及如何科学、全面、可靠地对基础设施的投资规模进行优化预测？对于我国基础设施资金规划以及基础设施项目投融资管理、确定政府补贴额度有着重要的理论意义和现实意义。本文以基础设施投资规模及其相关影响因素为研究对象，首先利用DEMATEL因素分析模型识别影响基础设施投资规模的关键因素，其次将最优政府支出模型的政府公共支出分项引入生产函数，得到基础设施投资的边际产出与最优规模理论模型。进而采用中国1996-2012年省级面板数据进行实证研究，探讨我国以及东、中、西部地区基础设施投资的产出效应和最优投资规模，并将我国的实际投资规模和最优规模水平相比较，检验各项基础设施的实际投资是否达到最优规模？以及为实现投资收益最大化，东中西地区各项基础设施的投资次序建议。在此基础上，将基于改进的GA-PSO-V-SVR模型应用于基础设施投资规模预测，同时为得到有效输入变量，本文结合前文DEMATEL因素分析模型所得结果，以剔除基础设施投资规模影响因素的冗余变量，从而达到降维去噪的目的。最后以全国以及东中西部地区1990—2012年的基础设施投资相关数据进行实例研究，预测全国以及各地区各项基础设施2013年、2015年及2020年的投资规模，为政府基础设施投资提供决策参考。