元过程方法

出处：按学科分类—自然科学总论 山东人民出版社《方法大辞典》第148页（998字）

指在自然科学研究和工程技术中适用的一种特殊的分析方法。

它是以局部与整体完全一致和局部规律的独立性的假定为基础，把局部从全局范围中孤立出来加以研究，利用在局部有限的实验或理论研究中所得到的自然规律，推导全过程的基本规律，再进一步去研究这些有限的实验和理论研究范围以外的现象和规律。最先提出和系统运用这一方法的是牛顿，他把一个大过程和一个极小的微单元过程看作是本质上相同的，首先分析透微单元的各种物理的(或化学的、生物的)状况及其边界条件的相互数量关系，再根据数学积分去研究全过程的基本规律，进而研究该过程以外的现象和规律。例如，在研究一单色平行光束在一块厚度为L的均匀媒质中所产生的吸收现象的规律时，便采取将局部孤立起来研究的方法：在媒质内部任意选取一个无限小的厚度元dx，从实验中得到：光束的功率P在通过厚度元dx后，因被吸收而减少dp，并且比值与光束在媒质内通过的厚度元成正比，=－adx。式中a为媒质材料的吸收系数，负号表示dp是从原来光束功率p中减少的数量，此方程式表示的即媒质内局部范围的吸收规律。

为得到在一整块厚度为L的媒质中的“全局”吸收规律，把上述方程式对媒质厚度L进行积分，得：

式中P(O)和P(L)则分别表示光束刚好入射和穿出媒质表面时的功率值。此即利用元过程法得到的吸收定律。

从上例可见，元过程法实际上是把一个大的过程看作是一些微分过程的积分结果。只要把微分过程的规律搞清楚了，整个运动规律就是一个数学的积分问题。

这种把问题简化的方法对于我们由一个微单元的过程去考察整个客体的全貌及其未来的运动规律，具有特殊的重要作用。

然而，由于实际事物是复杂的，而这种方法把物理(或化学、或生物)过程变为积分解的抽象过程又过于简单，实际上就有可能得不到完全正确的解。

此外，元过程法是以对象的局部和整体完全一致为前提的，但在实际事物中这两者并非完全一致，因而在采用元过程方法时也会出现一定的误差，甚至错误。例如，牛顿的引力理论就不能在宇宙大尺度领域中完全运用。

这些都说明，元过程法有一定的局限性，有其自己的适用范围。如在物质速度不均匀或热传导、电传导不规律的情况下，就不能简单地用元过程方法。