粮食安全关系人类生存和经济社会发展,缺水是我国最大的国情之一,也是对粮食生产影响最大的因素之一。保障水安全是保障粮食安全和生态安全的基本,对本身缺水的中国尤为重要。而目前对粮食生产的研究大多依照新古典经济学生产函数,往往不考虑自然资源因素,同时也不考虑粮食生产中化肥、农药等的使用对环境产生的损害。生态效率是衡量可持续发展的重要工具,是考虑生产消耗的资源和能源及所造成的环境负荷后的生产效率。建立在传统经济学基础上的粮食生产函数已不能完整表达粮食生产的本质,因此,以基于水足迹的粮食生产函数为理论框架评价粮食生产生态效率(考虑资源投入和环境影响的粮食生产全要素生产率),对于控制我国粮食资源消耗和环境污染,保证中国水安全和生态安全提供有益思路,具有重要的现实意义。本研究利用2000-2015年16年中国31个省(市)粮食生产面板数据,测算中国粮食生产总水足迹,包括绿水、蓝水和灰水足迹(分别代表粮食生产的天然水资源投入、灌溉水资源投入和环境水资源投入),建立基于水足迹的中国粮食生产函数,采用随机前沿生产函数(SFA)方法分别测算粮食生产生态效率以及蓝水、绿水和灰水效率并分析其影响因素,比较分析各效率的差异和特征,研究中国粮食生产生态效率的提升路径,并给出对策建议。研究结果表明:(1)2000-2015年中国粮食生产生态效率处于较高水平,而蓝水、绿水和灰水效率水平都不高,蓝水效率最低。(2)中国粮食生产生态效率以及蓝水、绿水和灰水效率区域差异明显,西部地区尤其以西北地区的各项效率值均明显低于东部、西部地区。(3)粮食生产生态效率以及蓝水、绿水和灰水效率所受影响因素均不同。人均GDP、灌溉率和时间因素对粮食生产生态效率具有显著正向影响;水稻播种面积和年均降水量对绿水效率有程度较大的显著正向影响,水灾面积对其有相对较大的显著负向影响;灌溉费、节水灌溉指数和农民人均纯收入对蓝水效率具有程度较大的显著正向影响,地表水所占比例和年均降水量对其有程度较大的显著负向影响;化肥价格指数和农村劳动力受教育水平对灰水效率具有程度较大的显著正向影响,农药价格指数对其具有程度较大的显著负向影响。针对以上研究,本文提出的对策建议有:从提高天然水利用效率角度,应调整优化种植结构,促进粮食生产规模化;从提高灌溉水利用效率角度,应合理管控水资源市场,加大农业节水灌溉技术投资;从降低粮食生产的环境负影响角度,适当调整要素市场价格,提高农民节水意识,从而保障中国水资源高效利用和粮食生产安全、高效发展。