中国是一个农业大国，而粮食产业作为农业的重要组成部分，其意义非常重要。自古以来，粮食安全问题始终是关系到国计民生的大事，是国民经济持续快速发展、国民安定团结、社会和谐稳定的基本前提和重要保障。对粮食总产量进行科学准确的预测，并对其影响因素做以恰当的分析和研究，对政府部门制定粮食及相关农产品宏观调控政策，以及农业生产管理部门进行管理具有很重要的参考意义。本论文以统计学、数学及经济学等理论方法为基础，考虑粮食产量受环境、气候、政策等诸多不确定因素影响的复杂情况，在前人研究基础上，采用改进的灰色-马尔可夫预测模型对陕西省粮食产量进行预测；并对影响该省粮食产量的因素从传统投入和农业政策两方面进行研究；且利用灰色关联分析从定量角度进一步探究其与各个主要影响因素之间的数量关系。最后在此基础上对陕西省相关部门提出一些参考性政策建议。模拟结果表明，改进的灰色-马尔可夫预测模型，即采用新陈代谢GM(1,1)和加权马尔可夫转移概率，既能反映陕西省粮食产量的总体趋势性又能捕捉粮食产量的随机波动性，其模拟精度明显优于一般的灰色-马尔可夫预测模型。并用此模型预测出陕西省2012-2015年粮食产量分别为：1211.6万吨、1250.5万吨和1295.7万吨。通过灰色关联分析表明，农副产品收购价格、有效灌溉面积是影响陕西省粮食产量的最主要因素。相关部门可以依此制定相关政策，以保证陕西省粮食供需平衡。