本发明公开了一种基于矩阵摄动理论的复模态随机特征值直接方差求解方法，该方法首先根据矩阵摄动理论，推导了结构在刚度、阻尼和质量等参数发生变化时，结构振动的复模态特征值和相应特征向量的一阶摄动量，然后基于复模态结构的特征值和特征向量的一阶摄动量，结合概率理论，建立了计算结构复模态特征值变化范围的直接方差求解算法。本发明方法在进行非对称结构系统的复特征值分析时，无需已知或者假定结构参数的相关系数矩阵，就能够快速准确地得到结构系统的复模态特征值的变化范围，因此极大地方便了本方法在大型结构中的工程应用。