随着人口的增加和城乡居民收入水平的提高，今后中国粮食消费将呈现需求总量继续增加，增速有所放缓，品种结构逐渐改善的趋势。
（一）2010～2020年中国粮食消费预测
根据未来5～15年粮食消费需求的变化趋势，有关部门预测了2010～2020年的粮食消费需求。该预测假定2010年人口13.7亿、人均粮食消费377.7公斤，2020年人口14.6亿、人均粮食消费387公斤。近年来各种研究对中国粮食消费需求的预测众说不一，有些结果接近，有些差别较大。差异的主要原因在于人口预测结果明显不同，特别是许多研究引用2030年人口达到16亿的预测可能性几乎不存在。即使按高水平估计，假定人口自然长率一直保持2004年的0.589%，到2030年人口也只有15.1亿。事实上，1990～2005年中国人口自然增长率从1.439%直线下降到0.589%，年平均下降5.78%；每年下降的幅度为0.0136～0.1422个百分点，其中高于0.0137个百分点的频次高达87%。考虑到今后15年人口规模越来越大，资源、环境和就业压力不断上升，计划生育政策不会发生大的调整。即使为了应对老龄化社会的压力，也只是结构性地微调。按照发达国家工业化阶段人口增长规律，随着人均收入水平的逐步提高，子女培育成本不断上升，生育意愿趋向减弱，到一定阶段将出现人口负增长，如上海人口已率先出现负增长。因此，中国未来人口自然增长率下降趋势不会改变。鉴于未来人口自然增长率降幅也呈递减趋势，假定今后人口自然增长率的降幅按1990年以来最低点0.0137个百分点递减，那么2010年和2020年的人口自然增长率分别为0.507%和0.370%，人口分别为13.4亿和14.0亿。根据修正的人口预测结果，参照有关部门的粮食消费预测，对2010年和2020年中国粮食消费需求进行了预测。
1.预计2010年中国国内粮食总消费将达到5016亿公斤左右
从消费类型看，口粮消费2282亿公斤，占国内总消费的比重为45.5%；饲料粮消费1956亿公斤，消费比重为39%；工业用粮677亿公斤，消费比重13.5%。从消费品种看，2010年稻谷为1913亿公斤，小麦为1081亿公斤，玉米为1311亿公斤，大豆为387亿公斤。
2.预计2020年中国国内粮食总消费将达到5418亿公斤左右
从消费类型看，口粮消费2140亿公斤，占国内总消费的比重降到39.5%；饲料粮消费2330亿公斤，消费比重上升到43%；工业用粮834亿公斤，消费比重提高到15.4%。从消费品种看，2020年稻谷消费将达到2006亿公斤，小麦达到1582亿公斤，玉米达到1506亿公斤，大豆达到451亿公斤。
（二）2010年和2020年中国粮食综合生产能力的目标
未来粮食综合生产能力目标只能根据粮食需求预测确定，粮食综合生产能力不是多多益善。如果粮食综合生产能力目标定的过高，粮食生产就会占用过多的稀缺资源，导致机会成本过高，就会制约棉花、油料、糖等其他重要农作物的发展；如果目标定的过低，国家粮食安全就不能得到有效保障。粮食综合生产能力究竟比粮食安全目标高多少合适，没有可参照的相关研究成果和国际经验。中国1996年～1999年有过产大于需、库存爆满、财政补贴负担过重的历史教训，该时期可近似视为国家碰巧进行了一次产大于需的社会试验。据计算，4年平均的粮食综合生产能力超过需求量的8%左右。据此推断，今后中国粮食综合生产能力的目标不应超过粮食需求量的8%，否则可能重蹈历史覆辙。
在确保粮食安全的条件下，通过适当进口粮食实现国内供求平衡，是国家既定的战略。为了确定粮食综合生产能力高于国内粮食需求的适当比例，可考虑将国内粮食需求改为自产粮食的需求，即达到国家确定的粮食安全水平下的产量（自给率95%）。换句话说，就是粮食综合生产能力以超过国产粮食需求的3%为宜。另外，依据自给率目标、一些部门和专家预测的2010年中国粮食需求量和国家“十一五”规划确定的粮食综合生产能力目标，可以推断专家经验认为中国粮食综合生产能力目标需高于国产粮食需求的2%～3%（2.2%）。由于国家确定的2010年粮食综合生产能力目标为“左右”数，稳妥起见可将高位数3%确定为今后粮食综合生产能力高于国产粮食需求的经验参考值。中国将大豆和薯类都做为粮食统计，与国际公认的粮食标准不一致，按国际标准统计中国2004年的粮食产量只有41649万吨，目前中国的粮食产量因包含5000多万吨的大豆和薯类而高估。近几年中国大豆进口2000万吨左右，照此计算中国2003年的粮食自给率只有88%，其它年份也低于95%，但国内粮食依然安全。因此，今后按国际标准统计的真正粮食产量即使低于目前95%自给率的产量也是安全的。鉴于中国在国际粮食贸易上的“大国效应”以及国际粮食市场贸易结构与国内消费的粮食品种差异很大，粮食自给率也不宜过低，我们按90%自给率，设计了第二套粮食综合生产能力的目标方案。依据前述确定的90%和95%自给率，2010年中国粮食综合生产能力应达到4920亿～5170亿公斤，2020年达到5310亿～5580亿公斤。
此外，本课题其它专家沿着另一条技术路线开展研究，预测2010年和2020年中国粮食需求总量将分别达到5.394亿吨和6.167亿吨。为满足上述需求，在考虑适当进口的情况下，2010年和2020年中国粮食综合生产能力的目标规模分别为5.124亿吨和5.550亿吨，13个主产区粮食综合生产能力的目标规模分别为3.843亿吨和4.163亿吨。
（三）实现粮食综合生产能力目标的要素投入
1.回归模型预测
假定“十一五”期间国民经济大体上仍然按照以往的规律发展，运用回归模型对2010年中国达到粮食综合生产能力上下限的一些主要投入要素进行大致预测。结果表明，到2010年按90%～95%自给率实现粮食综合生产能力上下限目标时，大致需要投入农机总动力5780亿～7350亿瓦、有效灌溉面积5440万～5690万公顷、化肥4730万～5900万吨、农业固定资产投资1280亿～3050亿元、水利设施投资750亿～1770亿元。通过模型预测发现，上述投入要素都以半对数函数模型的拟合度最优，反映了这些投入要素在20世纪80年代从3亿吨上升到4亿吨台阶时，处于粮食边际产量递增阶段，只要追加少量的生产投入就会大幅度提高粮食综合生产能力。但是，进入20世纪90年代以后，粮食综合生产能力从4亿吨上升到5亿吨，主要投入要素的粮食边际产量已处于明显下降阶段。
2010～2020年中国粮食综合生产能力要实现5亿吨到6亿吨的跨越，如果科技能力没有大的提升，粮食科技的技术效率与目前大体相当，则要大幅度甚至成倍增加主要投入要素。据测算，按照目前的技术水平，实现2020年粮食综合生产能力的上下限目标，大致需要投入农机总动力8410亿～10910亿瓦，比2004年增加31.3%～70.4%；有效灌溉面积5830万～6120万公顷，比2004年增加7.0%～12.3%；化肥6680万～8500万吨，比2004年增加44%～83.3%；农业基本建设投资4950亿～12600亿元，比2003年增加351%～1050%；水利基本建设投资2870亿～7270亿元，比2003年增加320%～970%。当然，由于这种预测的前提假定不符合未来发展趋势，采用简单的趋势外推必然不准确，因此，不可能按上述投入来实现2020年的粮食综合生产能力目标。今后15年，如果显著提高科技能力，改进粮食生产的技术效率，减缓粮食边际产量的下降速度，则可用较少的投入要素实现粮食综合生产能力目标。
2.投入产出比预测
根据未来投入产出比的假定是否变动，可分为动态投入产出比预测和静态投入产出比预测。随着国民经济的不断发展，粮食的生产技术水平逐渐提高。按照动态投入产出比预测法，假定今后粮食生产继续按20世纪90年代以来的技术进步速度发展，各要素投入产出比仍按目前趋势变动。到2010年要实现粮食综合生产能力目标，至少需要耕地12250万～12880万公顷、粮食播种面积9870万～10370万公顷、涉粮有效灌溉面积3690万～3880万公顷、涉粮机械动力57550万～60470万千瓦、涉粮固定资产投资1170亿～1230亿元、涉粮化肥1910万～2010万吨、种子800万～840万吨。到2020年实现粮食综合生产能力上下限目标，至少需要耕地11790万～12390万公顷、粮食播种面积9490万～9970万公顷、涉粮有效灌溉面积3830万～4020万公顷、涉粮机械动力95800万～100670万千瓦、涉粮固定资产投资2230亿～2340亿元、涉粮化肥1400万～1470万吨、种子720万～760万吨。按照静态投入产出比法，假定今后技术水平不变，保持目前投入产出比，达到2010年和2020年粮食综合生产能力目标的要素投入组合。从预测结果看，随着物质装备水平和种植技术的不断进步，尽管2020年粮食综合生产能力目标高于2010年，因资源节约型技术10年期间的发展可明显提高投入产出比，使得耕地、播种面积、化肥、种子和粮食用水等资源节约型要素投入可能少于2010年。相反，一些资本密集型要素随着粮食种植现代化程度的提高，资本密集度不断上升，资本密集型要素的投入产出比下降，促使涉粮的农机总动力、农业固定资产投资和有效灌溉面积等要素投入逐步增多。
上述不同方法预测结果存在一定偏差，主要原因是回归模型的相关系数不太高，因果关系的解释力不够强，预测的误差可能较大，而且预测的投入要素也有限。在投入产出比的预测中，假定未来保持目前的技术水平，投入产出比不变，明显不符合未来发展趋势，只是一种分析参考性的预测结果。只有假定到2010年和2020年投入产出比将保持20世纪90年代以来的增长速度，尽管也不完全符合未来发展趋势，但其预测值比前述方法可能更接近未来实际结果。
3.其它要素投入方案
第一，实现2010年中国粮食综合生产能力目标的一个可行方案是：粮食播种面积达到15.5亿亩，粮食成灾面积保持在2004年的水平，每公顷化肥投入和其他物质投入需要比2004年增长9.7%；实现2010年主产区粮食综合生产能力目标的一个可行方案是：播种面积达到11.3亿亩，成灾面积为763.0万公顷（2004年水平），每公顷化肥投入和每公顷其他物质投入比基期2004年增加7.0%。第二，实现2020年全国粮食综合生产能力目标的可能方案是：粮食播种面积为16亿亩，粮食成灾面积保持2004年水平、或降低10%、或降低20%，相应的每公顷化肥投入和其他物质投入比基期2004年增加的幅度分别为16.2%、14.3%、12.5%，粮食播种面积在2020年要保持在16亿亩是确保中国粮食安全的一条警戒线；实现主产区粮食综合生产能力目标的可能方案是粮食播种面积为11.6亿亩所对应的三个方案：对应于不同的粮食成灾面积，每公顷化肥费用和每公顷其他物质费用的增加幅度在10.5%——13.5%之间。