以ICSID仲裁为例，国际投资仲裁通常会经过以下程序：仲裁前的磋商，仲裁请求的提起和受理，组成仲裁庭，确定仲裁程序，就管辖权问题作出裁定，就案件实体问题作出裁决，裁决的异议和撤销，裁决的执行。从申请人提出仲裁请求到仲裁庭作出裁决所需的时间长短不一。有些案件耗时六、七年甚至更长时间，有些则仅需一两年。
截至2013年底，累计有274起仲裁结案。其中，投资者和东道国政府达成和解的案件占26%，东道国政府的主张最终获得仲裁庭支持的案件占43%，投资者的请求获得支持的案件占31%。如果将和解视为投资者在事实上实现或部分实现了仲裁目的，投资者的总体胜诉率接近60%。刨除和解案件，投资者的胜诉率看似不高，很重要的原因是相当比例的案件因为管辖权问题而被仲裁庭裁定驳回。2012年-2013年，共有12起案件因为管辖权缺陷而被驳回，几乎每两起案件中就有一起。对于仲裁庭同意行使管辖权从而进入实体审理的案件，投资者最终胜诉的比例大幅上升。2012年-2013年，共有25起案件公布了实体裁决结果，投资者胜诉19件，比例高达76%，并且在14起中获得了金钱赔偿。
由于投资协定大多明确或变相规定了“充分、及时、有效”的赔偿标准，加上仲裁庭对于“持续经营企业”倾向于采用“现金流量折现”的损失计算方法（即，估算企业未来存续期间每一年度的现金收入和现金支出，得出该年度的净现金流量然后进行折现，最后将每一年度的“现值”累加），不少案件的仲裁裁决要求东道国政府做出数额惊人的赔偿。例如，在“Occidental公司诉厄瓜多尔案”中，厄瓜多尔政府被裁决向投资者赔偿17.7亿美元。
《华盛顿公约》和绝大多数双边投资协定都明确规定，仲裁庭的裁决对于投资者和东道国双方具有约束力，败诉的东道国政府应当承认并执行裁决。如果东道国政府不执行裁决的，投资者可以在《华盛顿公约》的任一缔约国申请强制执行东道国政府的财产。此外，有的双边投资协定规定，仲裁裁决还可以依照《承认及执行外国仲裁裁决公约》，像普通商事仲裁的裁决一样获得执行。
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