مقدمه: بهبود عملکرد مراکز بهداشتی درمانی به ارزیابی عملکرد آنها وابسته است. ارزیابی کارایی نسبی مراکز بهداشتی درمانی در طراحی نظام مدیریت عملکرد بهداشتی نقش موثری دارد. روش بررسی: در این پژوهش از شیوه شبه آزمایشی مبتنی بر مدل سازی ریاضی برای شناسایی و بررسی رفتار متغیرهای تبیین گر کارایی مراکز بهداشتی استفاده شده است. ابتدا با بررسی پیشینه، ورودی ها و خروجی های مرتبط با عملکرد مراکز بهداشتی درمانی شناسایی گردید. سپس با کمک خبرگان حوزه های مختلف عملکردی، تناسب سنجی شاخص ها و داده های مورد نیاز صورت گرفت. با جمع آوری داده های مربوطه، زمینه مدل سازی ریاضی مبتنی بر شیوه تلفیقی DEA-Game مهیا شد و با کمک نرم افزارهای DEA-Solver و Lingo مدل های ریاضی مناسب طراحی و حل گردید. نتایج: یافته ها حاکی از سطوح کارایی متفاوت و بعضا تامل برانگیز بین مراکز بهداشتی درمانی شهرستان یزد می باشد. نتایج نشان می دهد که اغلب مراکز بهداشتی درمانی امتیاز ترکیبی بین 6/0 تا 9/0 داشته و تنها دو مرکز بهداشتی درمانی پنبه کاران و اکبری صفائیه در مرز کارا قرار دارند. هموار شدن امتیازها موید وجود ضعف های سیستمی و یکسان در مراکز بهداشتی درمانی می باشد. در اکثر حوزه های عملکردی نظیر بهداشت خانواده شامل کودکان، مادران باردار، زنان و سالمندان و بهداشت درصد تغییرات لازم در پرسنل بهداشت برای کاراشدن واحدها کمتر از سایر ورودی هاست. نتیجه گیری: استفاده از مدل سازی ترکیبی مبتنی بر DEA-Game امکان تحلیل هم زمان کارایی مرکز بهداشتی درمانی را در هفت حوزه مختلف عملکردی فراهم می سازد. تحلیل توامان همکاری بین مراکز در ارتقاء کارایی کل سیستم بهداستی درمانی و رقابت بر بهره برداری بهتر از منابع، از ویژگی های متمایز استفاده از این شیوه می باشد که مورد تائید رسیده است.