本文依据《新疆统计年鉴》(1985～2007年)、《奇台县社会经济统计资料(1949～2007年)》和奇台县国土资源局相关资料,选择新疆维吾尔自治区奇台县作为区域研究对象,通过对奇台县粮食生产背景的分析以及历史数据的收集和处理,分析了奇台县粮食产量波动的历史、现状以及驱动因子。同时,运用小波分析、人工神经网络、灰色预测模型对奇台县粮食产量趋势进行了定性和定量分析,进而针对稳定奇台县粮食生产提出了建设性意见。结论如下:(1)奇台县粮食单产、总产、播种面积三者的波动特征均可划分为1949～1983年、1984～2006年两个阶段进行分析。(2)奇台县粮食单产、总产、播种面积的波动类型均属于古典型波动。单产波动长度比较规则,1949～2006年波动长度大都在2～5年,平均长度为3.5年,波动幅度比较剧烈,平均波动幅度为46.39%。而播种面积波动幅度在15.15%～39.79%之间,平均波幅为27.97%,并且波动长度不规则,波谷、波峰都比较小。总产平均波动长度为3.8年,波动幅度较大,平均波幅为58.13%。(3)采用聚类分析法分析研究区粮食生产变化规律。可将58年间的粮食生产变化过程分为两个阶段来研究:1949～1983年为第一时间阶段;1984～2006年为第二时间阶段。通过主成分分析方法筛选粮食生产的驱动因子,第一时间段:农业制度政策与人口因素是粮食生产的主要驱动因子。第二时间段:农业科技进步与社会经济发展是粮食生产的主要驱动因子。(4)小波分析得到奇台县粮食总产量存在明显的年际变化和阶段性变化的特点。1970～1990年,3年、6年、12年的特征尺度均有所表现;2006年后的3年和6年的时间尺度,将继续增长或保持在相对较高的水平,而2006年后的12年尺度,却会出现相对减产的趋势。(5)经过训练的人工神经网络的预测结果具有较高的精确度,2004和2005年预测值的误差仅为-0.01868、0.026529。由此得到2010年、2020年的粮食总产量预测值为29.54×104t、30.43×104t。(6)“嵌入知识的最优灰色预测模型”的平均相对误差为2.34%,外推得到2010年粮食总产量为31.54×104t。