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1978年至2012年山东省粮食产量数据显示出明显的“三阶段”波动特征。借助主成分分析与岭回归的方法，对不同阶段影响山东省粮食产量的主要因素进行实证检验，结果显示，近阶段山东省粮食产量连续10年增长的主导因素是农业生产条件的持续改善，主要包括农机总动力、有效灌溉面积、化肥使用折纯量、农村用电量及支农支出的有效保障。但同时也存在化肥使用量增速过快、复种指数偏低等制约因素，会在一定程度上降低粮食持续增产的可能性。加强水利建设、保证复种指数、提高补贴力度等可以作为进一步保证粮食安全、促进粮食增产的措施。