根据生态平衡施肥理论和实践，在综合评价肥料利用率及其算法前提下，提出了肥效评价的生态平衡施肥理论体系和指标体系，并进行了实证。理论体系包括：（1）以生态平衡施肥的多目标优化施肥为核心内容，即生态平衡施肥是以适宜的肥料成本、保证粮食产量和品质、持续培肥或保持土壤肥力平衡、减少施肥污染的多目标优化；（2）从操作上定义了多个评价指标，并可通过普通肥料田间试验求算；（3）指标体系包括评价肥效和指导施肥双重功能；（4）确立了肥效评价指标体系建立的方法。指标体系包括4方面9项指标：①用产量评价的指标有肥料转化率、最低肥料转化率、最高肥料转化率、平均肥料转化率；②考虑对环境负面影响的指标有肥料离土率、生态施肥量上限；③考虑土壤培肥的指标有培肥施肥量下限；④考虑土壤和肥料共同作用的指标有土壤-肥料养分表观转化率和土壤-肥料养分表观离土率。