近年来,中国粮食总产量逐年增长,但增长却主要源于玉米产量的增长,我国粮食安全隐患仍明显存在。在农村劳动力不断外流的背景下,化肥、机械等要素投入带来的粮食产量增长受到限制,因此要更加重视粮食全要素生产率的提高,促进粮食生产的可持续发展。中国农业以小规模经营为主,但随着小规模与大生产之间矛盾的显现,政府积极引导农户规模化生产,家庭农场、农村合作社等新型经营主体规模化生产形式出现。然而,很多学者研究发现,规模与农业效率存在负向关系,规模化并不一定带来生产效率的增长。因此文章试图从不同规模角度研究农户粮食全要素生产率及其影响因素,以探究不同规模农户粮食全要素生产率的差异及增长途径,提高粮食生产能力,保障国家粮食安全。文章基于农户行为理论、资源禀赋理论和诱致性技术变迁理论,从不同规模角度研究农户粮食全要素生产率及其影响因素。首先,基于全国农村固定观察点数据描述粮食生产的典型事实;其次,基于数据挖掘的方法研究不同规模农户特征,基于聚类分析方法,对粮食种植农户科学划分规模;基于决策树的方法,获得不同规模农户的典型特征。然后,采用随机前沿生产函数进行全要素生产率的测算,分析不同规模农户粮食生产全要素生产率的变化特征;基于固定效应模型进行粮食全要素生产率影响因素的研究,并分析不同规模农户粮食全要素生产率的影响因素。最后,根据研究结果得出结论,并提出政策建议。研究结果表明:(1)相较于2003年以前,2003年以来农业资源禀赋不断改善,机械、灌溉、化肥等投入逐年增长,其中人均机械投入的增长速度最快;(2)土地和化肥对粮食产出的弹性最大,且变化趋势完全相反。2009-2013年以化肥为主的生物化学技术对粮食的产出弹性呈增长趋势;(3)农户的粮食全要素生产率在增长,但增长率在逐年下降。其中,技术效率在以递增的速度不断恶化,全要素生产率的增长主要是由于技术进步带来的。分规模而言,小规模农户的全要素生产率增长速度最快,而大规模农户增长最慢。(4)粮食播种面积对全要素生产率呈负向作用,对大规模农户影响最大,但这种负向效应逐渐降低。经济水平的提高对小规模农户的负向影响最大,工业化水平对小规模农户的正向影响最小。