粮食安全问题始终是我国政府关心的大事，粮食安全预警就是对未来粮食安全状况作出评估和预测，为政府采取相应对策化解不安全风险服务的。我国是发展中国家且是一个人口大国，该国情决定了保障供给必须以国内生产为主。因此粮食生产的预警将是整个粮食安全预警系统的重中之重。 本文以粮食生产预警为研究对象，从确定警情指标入手，采用定性分析的方法确定了将粮食产量波动系数和人均粮食占有量作为粮食生产子系统的警情指标，并用系统化方法分析研究了它们的警限，接下来对计算警情使用的重要指标——粮食产量，进行了变动规律的分析。在此研究的基础上，将组合预测法运用到生产预测中，分别建立了粮食生产周期预测模型及多因素多层分析的预测模型，并根据多因素多层分析模型的形式，结合粮食安全预警系统其它子系统给出了基于国家可控策略的粮食安全预警模型。多因素多层分析的预测模型为粮食产量短期预测模型，其中对化肥投入等中间变量的预测为模型的扩展提供了便利。 从实用的角度出发，粮食供给的预警将不再仅是递交书面报告，而是提供一个可以使用计算机运行的软件应用系统。本文在基于J2EE开发技术并采用MVC模式开发的设计框架下，结合生产子系统预警系统的理论、方法、模型的研究，实现了粮食生产预警应用系统，该系统的功能主要包括：基础数据查询、基础数据分析及预警分析。该应用系统的实现，极大的方便了使用者进行政策的模拟与仿真，同时该应用系统可进行逐年修正、补充与更新，具有有效时长的特点。 应用系统对粮食产量进行仿真预测，结果表明预测误差在3％之内，与目前常用的谷物产量预测方法相比，模型精度有很大改进。这也说明所建立的粮食产量预测模型能有效的描述我国粮食产量的形成过程，为粮食产量预测提供了一种新思路。