在解組件特性相關的方程式時,大多數的時候都要去解偏微分或積分式,才能求得其正確的解。依照求解方法的不同,可以分成以下兩類:解析解和數值解。 解析解(analytical solution)就是壹些嚴格的公式,給出任意的自變量就可以求出其因變量,也就是問題的解, 他人可以利用這些公式計算各自的問題. 所謂的解析解是壹種包含分式、三角函數、指數、對數甚至無限級數等基本函數的解的形式。用來求得解析解的方法稱為解析法〈analytic techniques〉,解析法即是常見的微積分技巧,例如分離變量法等。解析解為壹封閉形式〈closed-form〉的函數,因此對任壹獨立變量,我們皆可將其帶入解析函數求得正確的相依變量。因此,解析解也被稱為閉式解(closed-form solution) 數值解(numerical solution)是采用某種計算方法,如有限元的方法, 數值逼近,插值的方法, 得到的解.別人只能利用數值計算的結果, 而不能隨意給出自變量並求出計算值. 當無法藉由微積分技巧求得解析解時,這時便只能利用數值分析的方式來求得其數值解了。數值方法變成了求解過程重要的媒介。在數值分析的過程中,首先會將原方程式加以簡化,以利後來的數值分析。例如,會先將微分符號改為差分符號等。然後再用傳統的代數方法將原方程式改寫成另壹方便求解的形式。這時的求解步驟就是將壹獨立變量帶入,求得相依變量的近似解。因此利用此方法所求得的相依變量為壹個個分離的數值〈discrete values〉,不似解析解為壹連續的分布,而且因為經過上述簡化的動作,所以可以想見正確性將不如解析法來的好。
數值解是在特定條件下通過近似計算得出來的壹個數值,而解析解為該函數的解析式。
解析解就是給出解的具體函數形式,從解的表達式中就可以算出任何對應值; 數值解就是用數值方法求出解,給出壹系列對應的自變量和解。