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在不做任何分布假设的条件下，利用非参数核估计方法对风险度量Conditional Value-at-Risk(CVaR)进行估计，得到CVaR的两步核估计公式。然后用估计出来的CVaR代替理论上的CVaR建立均值-CVaR模型，实现对风险估计与投资组合优化同时进行，并基于迭代思想设计求解该模型的简单算法。蒙特卡洛模拟结果表明基于两步核估计方法的投资组合优化模型和算法比现有的方法更加有效，估计出来的组合边界误差更小。引入无风险资产后，本文的模型和算法同样适用。最后，为说明本文的应用价值，采用中国A股市场的日收益率数据进行了实例分析。