El modelo de cartera proporciona un nuevo marco que permite a los agricultores hacer compensaciones entre los rendimientos y los riesgos de la producción agrícola. Sin embargo, hasta ahora solo se ha utilizado en la asignación de costos entre recursos y en la asignación de tierras agrícolas entre cultivos. Por lo tanto, realizamos un análisis del modelo de cartera basado en una muestra cruzada independiente y mixta de datos que abarca 1650 hogares rurales en el condado de Minqin, China, durante un período de tres años; el objetivo era explorar la viabilidad y el alcance de activación del modelo de cartera en la optimización de la asignación de recursos agrícolas entre cultivos distintos a las tierras agrícolas. Los resultados mostraron que, al optimizar la asignación de recursos entre cultivos utilizando un modelo de cartera, el rendimiento por unidad de recurso de tierras agrícolas, agua y mano de obra aumentó en 4.03 mil CNY por hectárea, 0.38 CNY por metro cúbico y 39.75 CNY por día, sin aumentar el riesgo, y con aumentos correspondientes en la eficiencia de uso del 14.64%, 9.25% y 13.55%, respectivamente, en el área de estudio. Por lo tanto, el modelo de cartera es una buena herramienta para la optimización de la asignación de recursos agrícolas. Los responsables de políticas pueden gestionar los recursos agrícolas de acuerdo con su preferencia de riesgo utilizando este modelo. Este estudio proporciona nuevas perspectivas sobre la asignación de recursos agrícolas y evidencia empírica crítica para la gestión de rendimientos y riesgos, así como para la mejora de la eficiencia en el uso de recursos en la producción agrícola.