本发明公开了一种面向燃气轮机的非平稳多变量因果关系分析方法。该方法针对在燃气轮机运行过程中持续出现的大范围非平稳运行工况，通过秩向量抽取数据波动趋势转换为有限的符号序列集合，利用多变量符号转移熵对变量间信息传递的方向与强度进行量化评估。同时设计统计假设检验流程，通过对变量时序信息随机重组作为参照组，判断实际变量因果关系的显著性，实现了对变量间冗杂的虚假因果关系的简化。最后建立多变量因果连接网络。本发明不仅能够揭示大范围非平稳过程的变量因果关系，还具有对恶劣工业环境中噪声干扰的鲁棒性，以数据驱动的方式建立系统底层交互机制模型，为燃气轮机系统的状态评估、故障传播路径分析提供高效可靠的新思路。