把複雜的問題的每個時間步分解成若幹個中間步,例如把多維問題按座標分解成幾個一維問題,然後用差分法解這些比較簡單的各中間步,最後得到原始問題的近似解,這類方法叫作分步法。交替方向隱式法、預測校正法、局部一維方法、時間分裂法等都屬此類。

  1955年D.W.畢斯曼與H.H.瑞契福特在(xy)平面上用交替方向隱式法(簡稱ADI方法),解二維熱傳導問問題

   (1)

時,對 進行不同處理,一個取成顯式(顯式差分方法),一個取成隱式(隱式差分方法),並依次交替以保持對稱性。取Δ x=Δ yh時,可得出如下格式

格式(2)用瞭兩步合成一個循環,一般稱之為P-R格式。由於P-R格式交替地沿各個空間方向作一維隱式計算,也稱為交替方向隱式法,(2)的每個方程組都是系數矩陣為三對直線矩陣的線性方程組,容易求解,從(2)中消去

經整理可得

把方程(1)的光滑解代入上式,其截斷誤差為 O( h 2t 2),這表明P-R格式具有二階精度。格式(2)的增長因子是

式中 ( j=1,2)。由於 λ對任何 都有│ λ│≤1 因此P-R格式(2)是無條件穩定的。P-R格式不宜向三維問題推廣,J.道格拉斯和瑞契福特又提出瞭一種三維問題的交替方向隱式法,也稱D-R方法。考慮三維熱傳導方程

   (3)

取空間步長 D-R方法就是

   (4)

在(4)中消去 ,可得等價格式

這可說明(4)與微分方程(3)相容,(5)的增長因子是

式中 ( j=1,2,3)。對於一切 ,│ λ│≤1,因此 D- R格式(4)是無條件穩定的。交替方向隱式格式除上述兩種外,還有其他各種變形格式,ADI方法從 u n計算 u n +1要分幾步完成,中間要計算 等。

  對於熱傳導方程(3),H.H.亞年科1959年還提出瞭更簡單的格式

   (6)

消去 之後,得等價格式

展開成Δ t的冪次式,得

這說明(6)與微分方程(3)相容,(6)的增長因子是

所以對於一切 ,它是穩定的。通常稱(6)是局部一維方法,它也是一種分步方法。上述方法的另一特點是把差分算子分解成為較簡單的差分算子的積,因而又稱算子分解法。