“国以民为本,民以食为天”,粮食对于人类——无论是个体还是整体的存在是不可或缺的条件,是国家发展和社会稳定的基础,是各国政府农业政策乃至于经济政策的核心,解决粮食问题也就成了社会和经济发展的基本目标。在新的历史条件和发展环境下,我们过去一直讨论的粮食问题的内涵已经不能简单地用增长二个字来概括,粮食生产增长的波动性,以及与之相联的区域变动和作物种类变化已经上升为粮食问题的重要的内涵特征,并且随着时间的推移这些新的特征正变得越加明显和突出。因此,科学地分析耖地生产力波动变化规律,找出影响耕地生产力不稳定的主要根源,分析影响这一问题的主导因素并提出相应策略就显得尤为重要。本文在前人耕地生产力以及粮食波动性研究的基础上,借鉴粮食产量波动性研究的合理内核,建立耕地生产力波动性研究的分析框架;利用波动指数和变异系数研究了河北省耕地生产力波动的时空变异性;利用方差分解法研究了河北省耕地生产力波动的结构特征;利用灰色关联度分析结合两两比较判断矩阵进行了河北省耕地生产力波动的主控因素辨析。主要研究结论如下:(1)将经验模态分解法应用于耕地生产力波动的时间变化特征分析,变异系数应用于耕地生产力波动的空间变异性研究,方差分解法应用于耕地生产力波动的结构特征研究,灰色关联度分析结合两两比较判断矩阵应用于耕地生产力主控因素分析,结果证明这些方法能够为耕地生产力波动性研究提供很好的支持,分析结果能够准确反映耕地生产力波动的本质规律。(2)对河北省耕地生产力波动时空变化进行了全面分析。河北省粮食产量波动变化具有明显的多时间尺度特征,其变化分为3年、6年和10年三个尺度的周期性特征,其中6年波动是这一时期粮食产量波动的重要特征。河北省县区之间耕地生产力的波动情况具有明显的差异性。西北部地区耕地生产力波动强度最大,中部的石家庄和保定地区各县产量波动普遍较小,河北平原区整体上波动强度较小,其波动强度与河北省其它的高原和山地丘陵等地区相比,具有较为明显的差异。河北省总面积的近90%的地区粮食产量的变异系数分布在0～0.35之间,耕地生产力波动总体适中,波动较大区域主要分布在河北的北部和沿海地区。(3)在河北省耕地生产力波动的地区和作物种类结构特征分析的基础上,探索了耕地生产力各波动组分对总体波动的影响。冀鲁豫低洼平原区和燕山太行山山前平原区之间粮食产量波动的共向增强效应极其明显,地区之间粮食产量波动的共向增强效应是加大河北粮食总产量波动的一大来源。小麦产量的波动与其它粮食作物产量波动的异向互补效应十分明显,是减弱总产量波动的主要原因之一,对减弱河北粮食总产量波动起到了积极的影响。耕地生产力波动组分之间存在着共向增强效应和异向互补效应,两种效应对耕地生产力波动具有重要的影响,共向增强效应是加大耕地生产力波动的一大来源。(4)通过对河北省耕地生产力波动主控因素的系统分析,得到成灾面积、有效灌溉面积、粮食作物播种面积、支援农业生产及农业事业费用、降水量和化肥施用量6个主控因素,提出了自然资源、固定资产投入和可变要素投入的波动性变化是河北省耕地生产力波动形成的主要原因,为如何解决耕地生产力的稳定发展问题提供科学的参考依据。