本发明提供了一种多元光学元件设计方法及多元光学元件，多元光学元件设计方法包括获取待测物质的光谱数据集；将光谱数据集输入预先训练好的多元回归校正模型，得到理想回归精度和回归向量；从多个液晶可调谐滤光片中任选出两个滤光片组合，根据透过率函数及回归向量，得到实际电压值及实际回归精度；根据理想回归精度和预设的误差范围，挑选出最优的实际回归精度，并将实际电压值和滤光片组合作为最终的多元光学元件设计结果。本发明利用回归向量确定液晶电压初始值，根据实际回归精度得到最终的设计结果，快速、准确的找到对待测物质检测效果最好的滤光片组合和电压值，解决了现有的多元光学元件设计结果过程复杂、难度高的问题。