1932年5月，蒋介石为了建立一个北与京绥、南与陇海相接的铁路系统，与法国签订了9000万法郎的材料借款，用于修建大同潼关铁路。然而山西民间团体反对这一计划，认为铁路建设应由地方筹资，资金不足便决定修筑窄轨铁路。

1932年，阎锡山提出了《山西省政十年建设计划案》，强调发展公营事业，其中铁路也属于公营事业的一部分。两个测路工程师建议修筑窄轨，认为工程艰巨，费用浩大。阎锡山分析后采纳了建议，并编成《山西修筑窄轨铁路之理由》一书，详细阐述了窄轨铁路的投资少、经济效益高的优势。

书中指出，如修筑货运量38公斤/米的宽轨铁路，全线需投资9000万元。而当时同蒲沿线货运量每年约4万吨/公里，连同客运收入每年总计约350万元。即使正太铁路运量每年增加30%，扣除利息支出，50年内不但无法盈利，还会亏损37亿4千3百万。相比之下，修筑窄轨铁路，20年内即可收回全部投资，并盈利670万元，50年内可赚取30亿6千3百万。这一计算坚定了阎锡山修筑窄轨的决心。

为了尽快实现经济效益，阎锡山决定实行修成一段，先行运营的策略。1934年5月，太原至介休段竣工，同年7月1日即正式营业。当年运送旅客76万人，运货57万吨。第二年原平至临汾段铺成，运送旅客27.5万人，运货43.5万吨。1935年营业进款额达到178.64万元，货运收入增长78.7%，纯盈利116.4万元。

为了降低筑路费用，阎锡山还采用了兵工修路的方法，利用部队参与修路。这一策略不仅节省了资金，还提高了效率。通过这些措施，阎锡山成功实现了窄轨铁路的经济效益。