（一）全国各阶段粮食综合生产能力目标规模所需要素投入量的确定
在前面我们利用1978——2004年全国粮食产量和播种面积数据（国家统计局）以及农产品成本收益调查数据（国家计委）构建出了如下生产函数模型：
由该生产函数可得各种影响因素的生产弹性值分别为：播种面积：0.989；劳动用工数量：——0.250；化肥费用：0.175；其他物质费用：0.380；成灾面积：——0.108.每种影响因素的生产弹性指：该因素的投入量每增加1%所引起粮食总产量变动的百分比。这样粮食产量增加的百分比与各种影响因素投入量变动的百分比具有如下关系式：
与基期相比粮食产量变动百分比=0.989×与基期相比播种面积变动百分比——0.250×与基期相比劳动投入变动百分比+0.175×化肥费用变动百分比+0.380×其他物质费用变动百分比——0.108×粮食成灾面积变动百分比（9-9）
在确定为实现2010和2020年全国粮食，综合生产能力目标规模所需要素投入量的分析中，我们将基期确定为2004年，2004年的各种数据为：
粮食理论产量（即Y的估计值）：47390.59万吨
粮食播种面积：101606.03千公顷
劳动用工数量：146.04亿工日（143.73工日/公顷）
化肥费用：280.37亿元（275.94元/公顷，1975不变价格）
其他物质费用：398.01亿元（391.72元/公顷，1975不变价格）
粮食成灾面积：10783.97千公顷
由于中国存在严重的农村劳动力过剩现象，并且在粮食生产中对劳动的需求量处于下降趋势，劳动投入在粮食生产中不会构成限制因素，所以在以下各种目标粮食综合生产能力所需要素投入中不考虑劳动投入量的变动，即假定劳动的投入数量维持在2004年的水平。针对上述2010和2020年中国粮食综合生产能力的目标规模，我们可以分别得到与基期（2004年）相比变动的百分比，在假定不同水平粮食播种面积和粮食成灾面积的情况下，根据（9-9）式便可计算出相应的化肥费用及其他物质费用所需增加的百分比。
1.2010年全国粮食综合生产能力目标规模所需要素投入量的确定
中列出了为实现2010年中国粮食综合生产能力5.124亿吨目标规模所需要素投入的各种组合方案。在这些方案中，粮食播种面积为14.91亿亩（2003年水平，也是1978年以来最低水平）和14.60亿亩所对应的各种方案均不是最佳方案，因为在这些方案中，每公顷化肥投入和其他物质投入都需比基期2004年至少增加17.13%，这个增长幅度在到2010年短短的6年内有点过大，另外，在粮食价格不太可能有大幅上涨的情况下，这个增长幅度必然会导致农民种粮收益的下降，从而不利于粮食生产的发展。
如果2010年中国粮食播种面积能稳定在2004年水平（15.24亿亩），同时粮食成灾面积比2004年下降20%，则每公顷化肥投入和其他物质投入需要比2004年增长10.75%。如果2010年粮食播种面积能达到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9.74%。相比较而言，后一个方案是实现2010年中国粮食综合生产能力5.124亿吨目标规模更为可行的一个方案，因为2004年中国粮食成灾面积是1978年以来的最低水平，并且比其他年份低的幅度较大，在到2010年有限的时间内，中国农业基础设施、防灾能力等不可能有非常大的改善，因此粮食成灾面积更为可能的一个结果是保持2004年的水平。由此我们也看出，为实行2010年中国粮食综合生产能力5.124亿吨的目标规模，粮食播种面积必须达到15.5亿亩，否则化肥和其他物质投入就必须大幅增加，而这又会导致到种粮成本的大幅上涨和农民种粮收益的下降，从另一方面对中国粮食安全造成不利影响。
2.2020年全国粮食综合生产能力目标规模所需要素投入量的确定
中列出了为实现2020年中国粮食综合生产能力5.55亿吨目标规模所需要素投入的各种方案。播种面积为14.91亿亩（2003年水平，也是1978年以来最低水平）和15.24亿亩所对应的各种方案显然不是可取方案，因为在这些方案中，每公顷化肥投入和其他物质投入与基期2004年相比至少要增长26.94%。而播种面积为16.5亿亩所对应的三个方案也不是可行方案，因为自2000年以来，中国粮食播种面积均没有超过16.5亿亩，考虑到今后中国工业化和城镇化的快速推进，中国耕地面积将持续减少，再加上农业结构调整的影响，中国粮食播种面积较难达到16.5亿亩。所以为实现中国2020年全国粮食综合生产能力5.55亿吨目标规模所需要素投入的可能方案中比较可行的是粮食播种面积为16亿亩时所对应的三个方案：粮食成灾面积保持2004年水平、降低10%和降低20%，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16.17%、14.32%和12.47%，这样的增加幅度还是可以实现的。由此我们也看出，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。
（二）主产区各阶段粮食综合生产能力目标规模所需要素投入量的确定
由该生产函数可得各种影响因素的生产弹性值分别为：播种面积，0.610；劳动用工数量，——0.135；化肥费用，0.171；其他物质费用，0.488；成灾面积，——0.102.每种影响因素的生产弹性指该因素的投入量每增加1%所引起粮食总产量变动的百分比，这样粮食产量增加的百分比与各种影响因素投入量变动的百分比具有如下关系式：
同全国一样，由于劳动力对主产区粮食生产能力不构成限制，所以我们不考虑劳动力的变动情况，假定劳动投入数量维持在2004的水平。针对上述2010和2020年主产区粮食综合生产能力的目标规模，我们可以分别得到与基期（2004年）相比变动的百分比，在假定不同水平粮食播种面积和粮食成灾面积的情况下，根据（9-11）式便可计算出相应的化肥费用及其他物质费用所需增加的百分比（和）。
1.2010年主产区粮食综合生产能力目标规模所需要素投入量的确定
中列出了为实现2010年主产区粮食综合生产能力目标规模3.843亿吨所需要素投入的各种方案。播种面积为10.30亿亩和10.65亿亩所对应的各种方案均不是最佳方案，因为在这几个方案中每公顷化肥投入和每公顷其他物质投入比基期2004年至少要增加15.03%，考虑到2010年离现在并不很远，化肥和其他物质投入这样一个增加幅度显得有点大。根据主产区粮食播种面积的历史变化情况，要在2010年使主产区粮食播种面积达到保持2004年水平（10.94亿亩）或达到11.3亿亩应该不成问题，考虑到2004年主产区粮食成灾面积是1978年以来的最低值，在2010年再降10%或20%的可能性不大，所以我们认为为实现2010年主产区粮食综合生产能力4.843亿吨的目标规模所需各种要素投入一个可能的方案是：播种面积11.3亿亩，成灾面积7629.54千公顷（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7.01%。
2.2020年主产区粮食综合生产能力目标规模所需要素投入量的确定
中列出了为实现2020年主产区粮食综合生产能力4.163亿吨目标规模所需要素投入的各种方案。由此表我们可以看出，播种面积为10.65亿亩（2003年水平，也是1978年以来最低值）、10.94亿亩（2004年水平）和11.3亿亩所对应的各种方案均不是可行方案，因为在这些方案中每公顷化肥投入和每公顷其他物质投入比基期2004年增加的比例至少在17.31%。粮食播种面积达到12亿亩所对应的方案也不是可行方案，因为自1983年以来，主产区粮食播种面积就没有达到过这个水平，考虑到未来中国城市化、工业化的快速发展，2020年主产区粮食播种面积达到12亿亩不太可能。所以要实现主产区粮食综合生产能力4.163亿吨目标规模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10.54%——13.46%之间。