軟件評估報告，選型對比報告，年年要，年年寫，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，來一個“全面而專業”的軟件評估和軟件選型的“標準模型”，專業又全面，客觀又公正，一看就是正經的，在老板面前，也可以挺直腰桿，說話硬氣了。

來吧，從評估流程說起。

仿真軟件采購評估一般流程

決策流程牽涉到企業的方方面面，但大同小異，總體來說，會包括以下幾個階段：

市場分析

選擇參評的軟件廠商

調整和細化評估模型

市場研究

軟件評估

發布報告市場分析選擇分析的目標市場，基于新技術發布的趨勢和用戶需要了解的市場變化，幫助客戶規劃，投資決策。

選擇參評的軟件廠商軟件評估不是要評估市場上所有同類軟件，而是進行聚焦。根據市場份額、客戶數量、裝機數量、產品類型活其他定義的特征來選擇候選廠商。

調整和細化評估模型根據評估框架和待評軟件類別定義合適的評估指標和權重。

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

軟件評估采用評估模型，對軟件進行全面評估，整理和分析評估數據。

發布報告根據評估的數據和結果編寫分析報告。

仿真軟件評估的三個維度

目前，市面上商用仿真軟件門類繁多，要了解所有的軟件，幾乎是不可能的，簡直比看懂巨額保險條款還難。那么，這里就不糾結于細枝末節了，而聚焦在主要矛盾上，怎么分類，怎么衡量，怎么考察？

簡單的來說，按照應用領域來分，仿真軟件可分為兩大類：

通用仿真軟件，如ANSYS的系列專業軟件，奧泰爾的系列專業軟件；

專用仿真軟件，如隱身設計仿真軟件，冶金成型仿真軟件等。專用仿真軟件由于應用面小，具有非常大的針對性，在易用性和模板化程度方面，往往更討喜。而工程設計中，靈活性和軟件的潛能開發，也是極其重要的方面。通用仿真軟件由于其良好的可開拓價值，成熟的底層算法和架構，更全面的資源利用和可持續性，在仿真軟件市場上，具有絕對核心的市場地位。

這里討論的仿真軟件評估模型，主要針對通用仿真軟件，這樣的比較和評測更具有實際價值。

通用軟件需要面對各種各樣的仿真場景，不同的場景，所關注的功能以及功能的要求也不同，所以，在評估和對比的時候，就需要根據不同的場景做相應的調整，最好能有量化的評估結果。

評估模型可從三個主要的維度進行：

能不能？（功能點）

好不好？（成熟度）

具體場景需求功能是否滿足？（應用場景）A. 功能點

此維度，主要在于考察軟件是否具備最通用最基本的交互、計算、優化以及后處理方面的功能。這些功能往往是仿真應用中最為基礎，最為入門的需求，直接關系到軟件在實際工程仿真中能不能成功應用，以及應用的效率和效果。

簡單的說，主要有以下幾個方面：

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，是否可以實現模型的導入，修復，簡化等仿真必須功能

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，是否具有材料庫等與材料有關的功能

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

是否具備參數掃描功能

是否具備多參數優化功能

是否具備與第三方優化器（如Matlab）聯合優化的能力

是否具備敏感度分析功能

是否具備數值實驗（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，有沒有所需要的功能，直接關系到軟件是否能用于實際工程問題，所以尤為重要。當然，實際評估中，還需要根據單位自身的業務情況，重點考察與業務直接相關的具體功能點。

后處理結果提取，包括端口參數（SYZ參數）提取

場數據提取功能，如近場，遠場提取功能

變激勵條件下，提取結果的重復計算代價

后處理的效率提升和模板定義，如腳本化后處理

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

這部分，主要價值在于基本功能滿足之后，擇優軟件以提高效率和效果。當今社會，工程研發領域的競爭日趨殘酷，本質上是一場與時間賽跑的游戲，容不得懈怠和應付。

主要可從以下幾個方面來考慮評估：

精度

我們研究問題，不管用什么樣的方式方法，都是一種對客觀存在的認識和表達，比如用科學公式，用儀器儀表，用比對試紙，還是用仿真軟件，比對的標準，都是實驗結果。所以，精度問題是一個相對問題，只有更好，沒有最好。凡事必有代價，需要取舍的是在可承受的代價范圍內，獲取更為科學的有實際價值的結果。

對于仿真軟件的精度來說，本質上，是一個數值逼近的過程，從幾何模型的離散化，到基函數定義，到矩陣構建，到矩陣方程的求解，每一步都是一次數學上的近似，方法的適用性總是存在這樣那樣的局限性，因此，對于使用者來說，最需要關注的問題是，軟件用什么樣的策略，來達到精度和速度方面的平衡，以及如何規避軟件算法本身的局限性。

比如，為了降低對使用人員的依賴性，可采用軟件自適應迭代的方式，用數值收斂的方式來強迫軟件達到數值上的精度可信度。大家都知道，這是Ansoft公司軟件采用的核心技術，該公司于2008年被ANSYS公司全資收購。

效率

時間就是金錢，如何能算得更快更準永遠是仿真工程師，尤其是仿真軟件的研發工程師們追求的目標。

其一是采用好的算法，優化算法實現的代碼；其二是提高并行規模和并行效率，比如多核并行，跨節點并行，多層級并行算法，GPU加速，云計算平臺支持等有關功能。

當然，還有其三，就是應用工程師對問題進行合理簡化，加速計算過程的同時，把精度控制在合理范圍內。不過這一點是跟人有關的，我們選擇購買軟件的時候，可以把這一點單列。通常情況下，不能要求應用工程師都是大師級的應用專家，即便是，大師如果把精力更多的集中在設計本身，一定更加有價值。

易用性

再好的核心算法，也需要好的用戶交互方式，達到人機合一，高效完成任務。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。

擴展性

軟件不可能做到無所不包，窮盡所有可能的功能。所以，軟件需要具備一定的開放性，用于彌補本身功能的局限。所以軟件最好能夠具備開放的接口，具備二次開發的支持，具備多學科，多軟件的協同功能。

美觀度

軟件的美觀度雖然是仁者見仁智者見智的事情，不過對于使用者來說，其實也是不容忽視的一個方面。巨丑無比的界面，如果不是不可替代，誰還會繼續堅持用下去呢？

市場認可度

跟買車一樣，保有量少的車，后期的維護費用，配件供給，服務，都難以為繼，仿真軟件門檻高，對開發公司的實力要求極高，而公司的運營完全依賴于市場的營業額，很難想象，一個小眾軟件，經過若干年的市場優勝劣汰之后，還能保持健康的維護升級和更新。而沒有升級和更新的軟件產品，就如同Windows xp在微軟宣布不再維護以后，如同一個棄兒，逃不掉自生自滅的命運。

市場認可度主要從三個方面來看，一是用戶基數，二是基數支持的實力，三是在用戶群里的口碑指數。C. 應用場景

不同的應用場景，所關注的具體功能和需求也是有差別的，這個維度主要是針對具體的應用領域，提出一些特定的功能需求和考察項目。

以高頻電磁場仿真軟件為例，其應用場景主要可分為如下一些種類：

1.常規天線

這個領域是高頻的經典應用領域，相對難度最小，最成熟，也是最考驗軟件基礎實力的領域。主要關注的關鍵技術包括：

端口類型，端口定義

共形建模和仿真

疊層建模和仿真

天線匹配結構設計與優化

邊界的模擬條件2.陣列天線

相控陣是炙手可熱的高頻應用場景，也是軍工和5G為代表的高科技領域最為核心的技術之一，技術難度最大，最受關注，也最能體現軟件的綜合實力。主要關注的關鍵技術包括：

天線庫與天線單元

快速陣列建模能力

大型陣列天線快速計算能力

相控陣快速掃描能力

相控陣輻射特性快速評估

平面疊層結構陣列天線

饋電網絡與陣列一體化設計和仿真能力

陣列可靠性仿真能力及有關的擴展性3. 終端天線

在5G，IoT蓬勃發展的今天，終端作為極其重要又數量最為眾多的一個部分，市場空間最大最分散，目標體積最小最靈活多樣，對陣列天線的設計要求也越高。在毫米波頻段，更加需要特別考察有關的關鍵技術，包括：

天線模型貼附功能，解決共形建模問題

場路協同功能，解決封裝天線問題（Aip）

場路協同功能，解決天線匹配調諧問題

特征模功能

頭、手模型對天線性能影響

頭、身體、SAR仿真

終端產品整機仿真能力，包括復雜模型網格剖分，模塊化建模，頻變材料，高性能計算，分布式掃參功能

平面疊層結構的建模和仿真能力4. 天線罩

天線罩作為一個特定的類別，其問題特征很明顯，就是模型復雜度高，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，以及依據材料特性的建模，設計和優化能力

FSS設計建模能力

FSS天線罩的建模和仿真能力，包括共形建模功能，復雜網格剖分功能，大規模計算能力

大規模計算和優化能力5. 目標特性

電磁隱身屬于專用領域的關注問題，一般用于軍工，隨著ADAS，目標感知等新興技術的使用，在民用領域也具有一定的應用前景。需要關注的主要功能包括：

復雜模型建模和預處理能力，包括

模型導入，簡化，修復能力

復雜模型的網格剖分能力

目標表面反射特性建模能力

涂層模擬及優化能力

腔體目標的仿真計算能力

天線等強輻射結構的RCS仿真能力超電大計算能力，主要考察超電大問題的算法，以及 高性能計算的支持規模和并行加速效果

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

該應用場景屬于經典應用領域，雖然在早期發展階段，仿真技術就是基于這部分應用而進行的，到今天，還依然有不少較為挑戰的問題。需要關注的主要技術功能包括：

模型復用能力，如部件建模，部件裝配，模型加密共享等現代化協作式研發所需要的功能

有源和無源部件協同仿真能力

設計探索功能，包括伴隨求導，實時調諧，參數掃描，自動優化，敏感度分析，以及數值實驗等新興技術的使用

多層平面結構的建模和仿真能力

可靠性仿真能力，如跨學科問題，電熱耦合等問題7. 無線電總體

這個應用領域主要包括航電，OEM車廠，基站，各種多功能終端，載車，船舶等的無線電總體部門關注的多射頻系統問題，屬于比較專門的應用領域。主要需要考察的技術包括：

系統鏈路的建模和模擬能力，如指標分配，裕量設計

系統可靠性，電-熱-結構方面的耦合問題

共址干擾，天線布局仿真能力

射頻系統干擾問題的模擬和仿真能力8. 汽車電子

汽車電子作為一個單獨的領域，主要是由于近年來的自動輔助駕駛技術（ADAS）的發展以及智能網聯汽車（v2X）技術的發展，值得將目光單獨聚焦到新興汽車電子這個專門的領域，來考慮以下這個方面所需要的關鍵技術。主要包括：

8. 其他應用場景

電磁場和電磁波是現代電子系統中非常核心的應用支撐，所以高頻電磁場的問題五花八門，無法一一窮盡，這里列舉了主要的一些場景，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，如果能幫到行業里面有類似需求的朋友，將是莫大的榮幸。

車載天線設計

整車環境下天線性能仿真能力

整車系統級抗干擾問題模擬能力，包括天線建模，與供應鏈協作仿真能力（知識產權保護），整車電磁兼容抗干擾仿真能力

ADAS系統毫米波雷達仿真能力，包括

道路、地形及建筑物模擬

車輛動態場景模擬

雷達參數定義

時域場景仿真能力

多普勒效應分析V2X系統仿真能力，包括

天線及天線系統

射頻通道與射頻干擾

物理信道建模能力

動態場景模擬能力結語

限于知識和眼界，無法做到面面俱到，但求從應用者的角度出發，為應用工程師們拋磚引玉，將高頻仿真軟件的選型和評估對比的有關因素羅列一二，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，接受一切合理的批評和指正！