本发明多重判据的纤维增韧复合材料跨尺度热分析等效方法，步骤如下：建立随机代表性单元，在单元内部利用Monte‑Carlo法使得CMC纤维增强相随机分布；多次建立PRVE(Probabilistic Representative Volume Element，概率统计代表性单元)并对其进行有限元仿真，得到复合材料等效导热系数、材料温度梯度场及热流密度场等热物理量的统计数据；再次调整PRVE尺寸，在满足热物理量的均值、方差以及交叉熵等多重收敛判据后，确定临界PRVE尺寸，获得复合材料等效导热系数、温度梯度场以及热流密度场的分布，建立微观结构和宏观特性间对应关系。本发明充分考虑复合材料内部的非均质特性以及存在的物性分散性，为复合材料热分析中如何确定临界PRVE尺寸提供了判定依据，能够更加精确地建立微观结构和宏观特性间对应关系。