近年来,随着市场经济的不断深入,我国铁路运输业成为国民经济发展的瓶颈,已经越来越不能满足经济高速发展的需要。面对运输服务业激烈的市场竞争,我国铁路运营效率发展缓慢,在运输市场上所占市场份额逐年下降的现状说明,我国铁路运输还存在很大的问题,有待于深挖潜能,不断提升我国铁路运营效率来得到解决,利用目前现有资源,使运输产出最大化。本文引入绩效评价相关理论和DEA理论,对铁路运输系统进行分析,结合我国绩效评价现状,建立了问题的数学模型,采集我国铁路1992—2006年整个行业的统计数据,利用DEAP软件对模型求解。通过对结果的分析,得出结果表明:90年代以来,虽然铁路运输行业技术水平不断提高,但整体的铁路运营效率并未有显著改善,客、货运能力不足的矛盾相当突出,我国铁路运输业的建设还需要不断发展。在对DEA模型分析的基础上,发现我国铁路运力短缺的情况相当突出,要缓解铁路客、货运的紧张,提高列车运行速度,合理调整列车运行周转图,将会最大限度地提高铁路既有线路能力利用率,是提升我国铁路运营效率的有效途径;而加大投入,加快铁路基础设施建设,大幅度扩张铁路营运里程的方法,无疑可以缓解铁路运力瓶颈,而这一目标是否实现,又取决于铁路投融资改革的进展。本文不仅从实证分析的角度研究了我国铁路运输行业的运营现状,并扩展了传统的DEA模型方法,研究适合我国的铁路行业下的绩效评价应用,以提高铁路运营水平。对我国铁路运输行业如何加速建设,提高运营绩效等问题提出了一些参考建议。