随着我国贸易规模的急剧扩大,我国与贸易伙伴之间的贸易争端也越来越频繁。在这一背景下,对双边贸易关系的研究成为一个重要课题。很多学者不仅从理论方面对双边贸易进行了定性分析,而且还努力从数量方面进行实证分析。在大量的研究成果中,贸易引力模型应用分析是其中的佼佼者。同时由于国际贸易系统是一个多影响因素、多层次、多目标的复杂系统。学者证实在对复杂系统问题的处理上,灰色模型尤为擅长。因此本文创新性的将这两种模型进行组合,建立起新的基于灰色理论的贸易引力模型,利用新的模型来研究双边贸易的数量关系。本文首先详细介绍灰色预测理论与贸易引力模型基本原理,运算步骤和检验方法,并根据本文研究目的,对两种模型进行了改进。其次,从寻找贸易引力模型中,模拟值与实际值变量相关关系的角度入手,利用最优模型组合理论,建立了基于灰色理论的贸易引力模型。然后,将基于灰色理论的贸易引力模型应用到中国双边贸易量的预测与因素分析上,通过实证检验发现新模型能够很好的预测国际贸易量。最后,通过对结果的分析,本文提出中国应该有选择地参加更多的区域经济合作组织,努力发展对外贸易的多元化,在更广阔的范围内实现资源的最优配置,同时中国应该将扩大内需作为我国经济发展的长期战略方针和基本立足点,提高出口商品的附加值,改善贸易条件。