軟件評(píng)估報(bào)告，選型對(duì)比報(bào)告，年年要，年年寫(xiě)，每次都是扣腦殼拼拼湊湊，痛苦，有木有？

好吧，為了幫到有這樣需求的各位攻城獅們，這里梳理一下，來(lái)一個(gè)“全面而專(zhuān)業(yè)”的軟件評(píng)估和軟件選型的“標(biāo)準(zhǔn)模型”，專(zhuān)業(yè)又全面，客觀又公正，一看就是正經(jīng)的，在老板面前，也可以挺直腰桿，說(shuō)話硬氣了。

來(lái)吧，從評(píng)估流程說(shuō)起。

仿真軟件采購(gòu)評(píng)估一般流程

決策流程牽涉到企業(yè)的方方面面，但大同小異，總體來(lái)說(shuō)，會(huì)包括以下幾個(gè)階段：

市場(chǎng)分析

選擇參評(píng)的軟件廠商

調(diào)整和細(xì)化評(píng)估模型

市場(chǎng)研究

軟件評(píng)估

發(fā)布報(bào)告市場(chǎng)分析選擇分析的目標(biāo)市場(chǎng)，基于新技術(shù)發(fā)布的趨勢(shì)和用戶(hù)需要了解的市場(chǎng)變化，幫助客戶(hù)規(guī)劃，投資決策。

選擇參評(píng)的軟件廠商軟件評(píng)估不是要評(píng)估市場(chǎng)上所有同類(lèi)軟件，而是進(jìn)行聚焦。根據(jù)市場(chǎng)份額、客戶(hù)數(shù)量、裝機(jī)數(shù)量、產(chǎn)品類(lèi)型活其他定義的特征來(lái)選擇候選廠商。

調(diào)整和細(xì)化評(píng)估模型根據(jù)評(píng)估框架和待評(píng)軟件類(lèi)別定義合適的評(píng)估指標(biāo)和權(quán)重。

市場(chǎng)研究舉行多種市場(chǎng)研究活動(dòng)，比如：1.廠商演示和介紹；2. 與廠商推薦的客戶(hù)進(jìn)行座談；3. 與最終客戶(hù)進(jìn)行訪談；4. 分析社交媒體上的評(píng)論或反饋。

軟件評(píng)估采用評(píng)估模型，對(duì)軟件進(jìn)行全面評(píng)估，整理和分析評(píng)估數(shù)據(jù)。

發(fā)布報(bào)告根據(jù)評(píng)估的數(shù)據(jù)和結(jié)果編寫(xiě)分析報(bào)告。

仿真軟件評(píng)估的三個(gè)維度

目前，市面上商用仿真軟件門(mén)類(lèi)繁多，要了解所有的軟件，幾乎是不可能的，簡(jiǎn)直比看懂巨額保險(xiǎn)條款還難。那么，這里就不糾結(jié)于細(xì)枝末節(jié)了，而聚焦在主要矛盾上，怎么分類(lèi)，怎么衡量，怎么考察？

簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，按照應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)分，仿真軟件可分為兩大類(lèi)：

通用仿真軟件，如ANSYS的系列專(zhuān)業(yè)軟件，奧泰爾的系列專(zhuān)業(yè)軟件；

專(zhuān)用仿真軟件，如隱身設(shè)計(jì)仿真軟件，冶金成型仿真軟件等。專(zhuān)用仿真軟件由于應(yīng)用面小，具有非常大的針對(duì)性，在易用性和模板化程度方面，往往更討喜。而工程設(shè)計(jì)中，靈活性和軟件的潛能開(kāi)發(fā)，也是極其重要的方面。通用仿真軟件由于其良好的可開(kāi)拓價(jià)值，成熟的底層算法和架構(gòu)，更全面的資源利用和可持續(xù)性，在仿真軟件市場(chǎng)上，具有絕對(duì)核心的市場(chǎng)地位。

這里討論的仿真軟件評(píng)估模型，主要針對(duì)通用仿真軟件，這樣的比較和評(píng)測(cè)更具有實(shí)際價(jià)值。

通用軟件需要面對(duì)各種各樣的仿真場(chǎng)景，不同的場(chǎng)景，所關(guān)注的功能以及功能的要求也不同，所以，在評(píng)估和對(duì)比的時(shí)候，就需要根據(jù)不同的場(chǎng)景做相應(yīng)的調(diào)整，最好能有量化的評(píng)估結(jié)果。

評(píng)估模型可從三個(gè)主要的維度進(jìn)行：

能不能？（功能點(diǎn)）

好不好？（成熟度）

具體場(chǎng)景需求功能是否滿(mǎn)足？（應(yīng)用場(chǎng)景）A. 功能點(diǎn)

此維度，主要在于考察軟件是否具備最通用最基本的交互、計(jì)算、優(yōu)化以及后處理方面的功能。這些功能往往是仿真應(yīng)用中最為基礎(chǔ)，最為入門(mén)的需求，直接關(guān)系到軟件在實(shí)際工程仿真中能不能成功應(yīng)用，以及應(yīng)用的效率和效果。

簡(jiǎn)單的說(shuō)，主要有以下幾個(gè)方面：

前處理，這部分功能主要包括，界面是否易用，是否成熟，是否高效，是否美觀

是否具備模型處理功能，是否可以實(shí)現(xiàn)模型的導(dǎo)入，修復(fù)，簡(jiǎn)化等仿真必須功能

是否支持材料屬性的定義，比如頻變材料，溫變材料，各向異性材料，是否具有材料庫(kù)等與材料有關(guān)的功能

軟件是否具備網(wǎng)格剖分的功能，是否可手動(dòng)劃分網(wǎng)格，是否支持網(wǎng)格剖分加速求解器，這部分功能主要包括，

求解器所采用的算法是否成熟

是否有多種算法，比如頻域算法體系的有限元算法，積分方程算法，是否具備加速方法，比如多層快速多極子算法，

是否具備時(shí)域算法功能

是否具備本征模及特征模求解功能

是否具有微放電求解功能

求解的核心邏輯以及精度保證策略如何掃參及優(yōu)化，這部分功能主要包括，

是否具備參數(shù)掃描功能

是否具備多參數(shù)優(yōu)化功能

是否具備與第三方優(yōu)化器（如Matlab）聯(lián)合優(yōu)化的能力

是否具備敏感度分析功能

是否具備數(shù)值實(shí)驗(yàn)（DOE）功能后處理，這部分主要包括

以上列舉的只是最基本的核心部分，有沒(méi)有所需要的功能，直接關(guān)系到軟件是否能用于實(shí)際工程問(wèn)題，所以尤為重要。當(dāng)然，實(shí)際評(píng)估中，還需要根據(jù)單位自身的業(yè)務(wù)情況，重點(diǎn)考察與業(yè)務(wù)直接相關(guān)的具體功能點(diǎn)。

后處理結(jié)果提取，包括端口參數(shù)（SYZ參數(shù)）提取

場(chǎng)數(shù)據(jù)提取功能，如近場(chǎng)，遠(yuǎn)場(chǎng)提取功能

變激勵(lì)條件下，提取結(jié)果的重復(fù)計(jì)算代價(jià)

后處理的效率提升和模板定義，如腳本化后處理

特定領(lǐng)域的功能，如5G終端天線的CDF曲線，RCS領(lǐng)域的ISAR成像等B. 成熟度

這部分，主要價(jià)值在于基本功能滿(mǎn)足之后，擇優(yōu)軟件以提高效率和效果。當(dāng)今社會(huì)，工程研發(fā)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日趨殘酷，本質(zhì)上是一場(chǎng)與時(shí)間賽跑的游戲，容不得懈怠和應(yīng)付。

主要可從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮評(píng)估：

精度

我們研究問(wèn)題，不管用什么樣的方式方法，都是一種對(duì)客觀存在的認(rèn)識(shí)和表達(dá)，比如用科學(xué)公式，用儀器儀表，用比對(duì)試紙，還是用仿真軟件，比對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)，都是實(shí)驗(yàn)結(jié)果。所以，精度問(wèn)題是一個(gè)相對(duì)問(wèn)題，只有更好，沒(méi)有最好。凡事必有代價(jià)，需要取舍的是在可承受的代價(jià)范圍內(nèi)，獲取更為科學(xué)的有實(shí)際價(jià)值的結(jié)果。

對(duì)于仿真軟件的精度來(lái)說(shuō)，本質(zhì)上，是一個(gè)數(shù)值逼近的過(guò)程，從幾何模型的離散化，到基函數(shù)定義，到矩陣構(gòu)建，到矩陣方程的求解，每一步都是一次數(shù)學(xué)上的近似，方法的適用性總是存在這樣那樣的局限性，因此，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，最需要關(guān)注的問(wèn)題是，軟件用什么樣的策略，來(lái)達(dá)到精度和速度方面的平衡，以及如何規(guī)避軟件算法本身的局限性。

比如，為了降低對(duì)使用人員的依賴(lài)性，可采用軟件自適應(yīng)迭代的方式，用數(shù)值收斂的方式來(lái)強(qiáng)迫軟件達(dá)到數(shù)值上的精度可信度。大家都知道，這是Ansoft公司軟件采用的核心技術(shù)，該公司于2008年被ANSYS公司全資收購(gòu)。

效率

時(shí)間就是金錢(qián)，如何能算得更快更準(zhǔn)永遠(yuǎn)是仿真工程師，尤其是仿真軟件的研發(fā)工程師們追求的目標(biāo)。

其一是采用好的算法，優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)的代碼；其二是提高并行規(guī)模和并行效率，比如多核并行，跨節(jié)點(diǎn)并行，多層級(jí)并行算法，GPU加速，云計(jì)算平臺(tái)支持等有關(guān)功能。

當(dāng)然，還有其三，就是應(yīng)用工程師對(duì)問(wèn)題進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，加速計(jì)算過(guò)程的同時(shí)，把精度控制在合理范圍內(nèi)。不過(guò)這一點(diǎn)是跟人有關(guān)的，我們選擇購(gòu)買(mǎi)軟件的時(shí)候，可以把這一點(diǎn)單列。通常情況下，不能要求應(yīng)用工程師都是大師級(jí)的應(yīng)用專(zhuān)家，即便是，大師如果把精力更多的集中在設(shè)計(jì)本身，一定更加有價(jià)值。

易用性

再好的核心算法，也需要好的用戶(hù)交互方式，達(dá)到人機(jī)合一，高效完成任務(wù)。這部分的影響因素，一是軟件的總體框架，二是軟件的使用界面。

擴(kuò)展性

軟件不可能做到無(wú)所不包，窮盡所有可能的功能。所以，軟件需要具備一定的開(kāi)放性，用于彌補(bǔ)本身功能的局限。所以軟件最好能夠具備開(kāi)放的接口，具備二次開(kāi)發(fā)的支持，具備多學(xué)科，多軟件的協(xié)同功能。

美觀度

軟件的美觀度雖然是仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智的事情，不過(guò)對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，其實(shí)也是不容忽視的一個(gè)方面。巨丑無(wú)比的界面，如果不是不可替代，誰(shuí)還會(huì)繼續(xù)堅(jiān)持用下去呢？

市場(chǎng)認(rèn)可度

跟買(mǎi)車(chē)一樣，保有量少的車(chē)，后期的維護(hù)費(fèi)用，配件供給，服務(wù)，都難以為繼，仿真軟件門(mén)檻高，對(duì)開(kāi)發(fā)公司的實(shí)力要求極高，而公司的運(yùn)營(yíng)完全依賴(lài)于市場(chǎng)的營(yíng)業(yè)額，很難想象，一個(gè)小眾軟件，經(jīng)過(guò)若干年的市場(chǎng)優(yōu)勝劣汰之后，還能保持健康的維護(hù)升級(jí)和更新。而沒(méi)有升級(jí)和更新的軟件產(chǎn)品，就如同Windows xp在微軟宣布不再維護(hù)以后，如同一個(gè)棄兒，逃不掉自生自滅的命運(yùn)。

市場(chǎng)認(rèn)可度主要從三個(gè)方面來(lái)看，一是用戶(hù)基數(shù)，二是基數(shù)支持的實(shí)力，三是在用戶(hù)群里的口碑指數(shù)。C. 應(yīng)用場(chǎng)景

不同的應(yīng)用場(chǎng)景，所關(guān)注的具體功能和需求也是有差別的，這個(gè)維度主要是針對(duì)具體的應(yīng)用領(lǐng)域，提出一些特定的功能需求和考察項(xiàng)目。

以高頻電磁場(chǎng)仿真軟件為例，其應(yīng)用場(chǎng)景主要可分為如下一些種類(lèi)：

1.常規(guī)天線

這個(gè)領(lǐng)域是高頻的經(jīng)典應(yīng)用領(lǐng)域，相對(duì)難度最小，最成熟，也是最考驗(yàn)軟件基礎(chǔ)實(shí)力的領(lǐng)域。主要關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)包括：

端口類(lèi)型，端口定義

共形建模和仿真

疊層建模和仿真

天線匹配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化

邊界的模擬條件2.陣列天線

相控陣是炙手可熱的高頻應(yīng)用場(chǎng)景，也是軍工和5G為代表的高科技領(lǐng)域最為核心的技術(shù)之一，技術(shù)難度最大，最受關(guān)注，也最能體現(xiàn)軟件的綜合實(shí)力。主要關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)包括：

天線庫(kù)與天線單元

快速陣列建模能力

大型陣列天線快速計(jì)算能力

相控陣快速掃描能力

相控陣輻射特性快速評(píng)估

平面疊層結(jié)構(gòu)陣列天線

饋電網(wǎng)絡(luò)與陣列一體化設(shè)計(jì)和仿真能力

陣列可靠性仿真能力及有關(guān)的擴(kuò)展性3. 終端天線

在5G，IoT蓬勃發(fā)展的今天，終端作為極其重要又?jǐn)?shù)量最為眾多的一個(gè)部分，市場(chǎng)空間最大最分散，目標(biāo)體積最小最靈活多樣，對(duì)陣列天線的設(shè)計(jì)要求也越高。在毫米波頻段，更加需要特別考察有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，包括：

天線模型貼附功能，解決共形建模問(wèn)題

場(chǎng)路協(xié)同功能，解決封裝天線問(wèn)題（Aip）

場(chǎng)路協(xié)同功能，解決天線匹配調(diào)諧問(wèn)題

特征模功能

頭、手模型對(duì)天線性能影響

頭、身體、SAR仿真

終端產(chǎn)品整機(jī)仿真能力，包括復(fù)雜模型網(wǎng)格剖分，模塊化建模，頻變材料，高性能計(jì)算，分布式掃參功能

平面疊層結(jié)構(gòu)的建模和仿真能力4. 天線罩

天線罩作為一個(gè)特定的類(lèi)別，其問(wèn)題特征很明顯，就是模型復(fù)雜度高，尤其是帶FSS的天線罩，主要需要特別考察的功能包括：

天線罩建模能力，天線-天線罩一體化建模能力，以及依據(jù)材料特性的建模，設(shè)計(jì)和優(yōu)化能力

FSS設(shè)計(jì)建模能力

FSS天線罩的建模和仿真能力，包括共形建模功能，復(fù)雜網(wǎng)格剖分功能，大規(guī)模計(jì)算能力

大規(guī)模計(jì)算和優(yōu)化能力5. 目標(biāo)特性

電磁隱身屬于專(zhuān)用領(lǐng)域的關(guān)注問(wèn)題，一般用于軍工，隨著ADAS，目標(biāo)感知等新興技術(shù)的使用，在民用領(lǐng)域也具有一定的應(yīng)用前景。需要關(guān)注的主要功能包括：

復(fù)雜模型建模和預(yù)處理能力，包括

模型導(dǎo)入，簡(jiǎn)化，修復(fù)能力

復(fù)雜模型的網(wǎng)格剖分能力

目標(biāo)表面反射特性建模能力

涂層模擬及優(yōu)化能力

腔體目標(biāo)的仿真計(jì)算能力

天線等強(qiáng)輻射結(jié)構(gòu)的RCS仿真能力超電大計(jì)算能力，主要考察超電大問(wèn)題的算法，以及 高性能計(jì)算的支持規(guī)模和并行加速效果

后處理功能，主要包括ISAR，Range-Doppler成像，以及Rang Profile成像功能6. 微波電路與器件

該應(yīng)用場(chǎng)景屬于經(jīng)典應(yīng)用領(lǐng)域，雖然在早期發(fā)展階段，仿真技術(shù)就是基于這部分應(yīng)用而進(jìn)行的，到今天，還依然有不少較為挑戰(zhàn)的問(wèn)題。需要關(guān)注的主要技術(shù)功能包括：

模型復(fù)用能力，如部件建模，部件裝配，模型加密共享等現(xiàn)代化協(xié)作式研發(fā)所需要的功能

有源和無(wú)源部件協(xié)同仿真能力

設(shè)計(jì)探索功能，包括伴隨求導(dǎo)，實(shí)時(shí)調(diào)諧，參數(shù)掃描，自動(dòng)優(yōu)化，敏感度分析，以及數(shù)值實(shí)驗(yàn)等新興技術(shù)的使用

多層平面結(jié)構(gòu)的建模和仿真能力

可靠性仿真能力，如跨學(xué)科問(wèn)題，電熱耦合等問(wèn)題7. 無(wú)線電總體

這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域主要包括航電，OEM車(chē)廠，基站，各種多功能終端，載車(chē)，船舶等的無(wú)線電總體部門(mén)關(guān)注的多射頻系統(tǒng)問(wèn)題，屬于比較專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用領(lǐng)域。主要需要考察的技術(shù)包括：

系統(tǒng)鏈路的建模和模擬能力，如指標(biāo)分配，裕量設(shè)計(jì)

系統(tǒng)可靠性，電-熱-結(jié)構(gòu)方面的耦合問(wèn)題

共址干擾，天線布局仿真能力

射頻系統(tǒng)干擾問(wèn)題的模擬和仿真能力8. 汽車(chē)電子

汽車(chē)電子作為一個(gè)單獨(dú)的領(lǐng)域，主要是由于近年來(lái)的自動(dòng)輔助駕駛技術(shù)（ADAS）的發(fā)展以及智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)（v2X）技術(shù)的發(fā)展，值得將目光單獨(dú)聚焦到新興汽車(chē)電子這個(gè)專(zhuān)門(mén)的領(lǐng)域，來(lái)考慮以下這個(gè)方面所需要的關(guān)鍵技術(shù)。主要包括：

8. 其他應(yīng)用場(chǎng)景

電磁場(chǎng)和電磁波是現(xiàn)代電子系統(tǒng)中非常核心的應(yīng)用支撐，所以高頻電磁場(chǎng)的問(wèn)題五花八門(mén)，無(wú)法一一窮盡，這里列舉了主要的一些場(chǎng)景，供大家參考，限于能力所限，未觸及的部分，歡迎大家多多提意見(jiàn)，如果能幫到行業(yè)里面有類(lèi)似需求的朋友，將是莫大的榮幸。

車(chē)載天線設(shè)計(jì)

整車(chē)環(huán)境下天線性能仿真能力

整車(chē)系統(tǒng)級(jí)抗干擾問(wèn)題模擬能力，包括天線建模，與供應(yīng)鏈協(xié)作仿真能力（知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)），整車(chē)電磁兼容抗干擾仿真能力

ADAS系統(tǒng)毫米波雷達(dá)仿真能力，包括

道路、地形及建筑物模擬

車(chē)輛動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模擬

雷達(dá)參數(shù)定義

時(shí)域場(chǎng)景仿真能力

多普勒效應(yīng)分析V2X系統(tǒng)仿真能力，包括

天線及天線系統(tǒng)

射頻通道與射頻干擾

物理信道建模能力

動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模擬能力結(jié)語(yǔ)

限于知識(shí)和眼界，無(wú)法做到面面俱到，但求從應(yīng)用者的角度出發(fā)，為應(yīng)用工程師們拋磚引玉，將高頻仿真軟件的選型和評(píng)估對(duì)比的有關(guān)因素羅列一二，希望幫到有需要的朋友們。

群眾的眼睛是雪亮的，歡迎任何建議和意見(jiàn)，接受一切合理的批評(píng)和指正！