
【计】 multistep method
【计】 multistep
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
在汉英词典视角下,"多步法"对应的英文术语为"multistep method",指代需要多个连续步骤协同完成的系统性解决方案。该概念在不同学科中存在差异化定义:
数值计算领域
多步法指利用前k个步骤的近似值来推算当前结果的算法,如Adams-Bashforth方法。其数学表达式为: $$ y{n+1} = yn + hsum{j=0}^{k} betaj f(t{n-j}, y{n-j}) $$
项目管理体系
PMBOK指南将其定义为分阶段达成目标的控制过程,包含需求确认→资源分配→进度监控→结果评估的闭环系统。
行为心理学应用
临床治疗中特指通过逐步强化建立目标行为的干预策略,包含基线测量→子目标分解→正向激励→习惯固化的四级模型。
该术语在IEEE标准829-2008文档中具有严格的过程规范要求,强调各步骤间需保持可验证的数据传递链。
多步法是数值分析中用于求解常微分方程(ODE)的一种迭代方法,其核心思想是利用前几个时间步长的解和/或导数值来计算当前步长的解。与单步法(如欧拉法、龙格-库塔法)仅依赖前一步的信息不同,多步法通过历史数据的组合提高精度和稳定性。
多步法的数学形式通常可表示为: $$ y{n+k} = sum{i=0}^{k-1} ai y{n+i} + h sum_{i=0}^k bi f(t{n+i}, y_{n+i}) $$ 其中:
显式多步法(如Adams-Bashforth方法)
仅使用已知的历史值和当前步的显式公式,计算简单但稳定性较低。例如经典的4阶Adams-Bashforth公式:
$$
y{n+4} = y{n+3} + frac{h}{24}(55f{n+3} - 59f{n+2} + 37f_{n+1} - 9f_n)
$$
隐式多步法(如Adams-Moulton方法)
需解方程得到当前步结果,稳定性更高但计算复杂。例如4阶Adams-Moulton公式:
$$
y{n+3} = y{n+2} + frac{h}{24}(9f{n+3} + 19f{n+2} - 5f_{n+1} + f_n)
$$
优点
✅ 高精度(利用更多历史信息)
✅ 计算效率高(相同精度下比单步法步长更大)
缺点
❌ 需要额外启动步骤(初始值需通过单步法生成)
❌ 改变步长较困难(历史数据依赖固定步长)
特性 | 多步法 | 单步法(如龙格-库塔) |
---|---|---|
历史信息利用 | 多个前步 | 仅前一步 |
计算成本 | 每步成本低 | 每步成本高 |
步长调整 | 复杂 | 灵活 |
适用场景 | 平滑解、固定步长问题 | 复杂动态、变步长需求 |
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