粮食生产安全是粮食安全的第一防线。本文借鉴国内外有关预警理论和实践最新成果，对粮食生产安全预警的基本理论和基本方法进行了研究，建立粮食生产预警指标和粮食生产安全预警模型，并以东北三省为例进行实证研究。在对东北地区的粮食生产状态进行评价和预测的同时，预报了区域粮食生产可能产生的变化，从而为东北地区的粮食生产提出防范措施。首先，在深刻理解预警概念和理论的基础上，结合国内外粮食安全判定的相关指标，结合研究区域粮食生产的特点以及其在全国粮食生产中的特殊地位，对粮食生产状况进行了分析，并以此为基础，确立了适合东北地区粮食生产安全预警指标，构建了粮食生产安全模型。其次，采用了黄色预警方法中的指数预警和模型预警两种方式对东北地区粮食生产安全进行预警研究，即通过一组指标和预警模型分别对粮食生产状况进行预警，最后获得如下结论：(1)对东北地区粮食总产影响最大的是粮食单产，化肥施用量、粮食播种面积次之，耕地面积、有效灌溉面积、农村用电量、农药使用量、农业机械总动力、地膜使用量和成灾率依次减少。(2)东北地区粮食产量分析表明，粮食生产随着时间推进呈现周期性增长性的波动趋势，即在每个波动周期粮食平均产量是在不断增加的，充分揭示了东北地区粮食生产为“增长型发展”的总趋势，也进一步印证了东北地区在全国粮食生产中的重要地位。(3)粮食生产安全指数建立及应用。选用人均粮食占有量和粮食产量波动系数，并采用粮食生产安全指数，即对这两个指标加权求和，以此来反映东北三省的粮食生产状况。其中人均粮食占有量警限的确定是本文的一个创新点。(4)粮食生产安全模型建立及应用。鉴于耕地安全是粮食生产安全的核心所在，粮食生产安全模型可以从耕地质量和数量综合角度来考虑，并通过设立耕地的双重预警来实现。即通过61S手段获得东北三省耕地的时空变化数据来反应区域耕地的数量和质量的变化，并由此反映区域的粮食生产安全状况及程度，进而阐述这一变化所引发的粮食安全隐患问题。从耕地的双重预警考虑粮食生产安全也是本文的一个创新点。(5)在上述预警指标和模型建立的基础上，根据区域实际，确定各个指标的警限区间和警度，对东北三省粮食生产进行了预警研究，得到了该区域粮食生产安全程度情况。即吉林和辽宁两省2000年粮食生产安全程度低于2003年，而黑龙江省则相反，2000年的粮食生产安全程度则高于2003年；到2010年黑龙江和辽宁两省粮食生产安全程度高于2000年和2003年，而吉林省则低于2003年，高于2000年。(6)采用粮食生产安全指数进行预警，方法简单，易操作，且能够反映出区域粮食生产所处的状态，但其不能够反映出耕地质量和数量的变化对粮食生产安全的影响，且预警指标选择以及所占的权重等需进一步研究。而粮食生产安全预警模型，实现了双重预警，即从耕地质量和数量两个方面考虑了粮食产量的变化，但其所需数据量大，计算比较复杂，需对模型预警结果进一步验证。最后，论文给出了东北地区粮食生产的几点建议：耕地保护并稳住粮食播种面积；加大粮食生产的积极支持，进一步提高粮食单产水平；千方百计提高和保护粮食主产区农民种粮积极性。