電腦數值模擬準嗎？

常常聽到有人問這個問題。
軟體廠商將軟體形容的上天下海，無所不能，好像可以解決一切問題。
有些使用者確認為模擬結果不可採信，把設計過失都怪在軟體不準。
好像都對，又好像都不對。

首先，一定要認知，無論介面再怎麼友善，軟體都需要『人』操作。
軟體本身是不會自動幫你解決問題的，因此不要忽略這個問題的另一半-----使用軟體的人。
如果"數值軟體準嗎?"只選擇性的陳述問題的一半，另一半是"這個人操做的結果準嗎？"

從這方向我們就可以發現原來常常不同角色的人都將責任丟給問題的另一個面向。

只看工具面，從數值方法的理論來說，要"絕對"的準確是不可能的。
雖然理論上，基本方程式就能解出任何的物理現象。
但在可見未來的計算能力要直接將基本方程在工程尺度求解仍是不實際的，也未必必要。
因此數值運算中仍然使用了許多物理模型來簡化計算。
而所謂模型，就有參數(parameter)的問題，就有適用範圍的問題。
有了這兩個因素，就有所謂『誤差』。

一切似是而非的爭議就從這開始。

軟體商說 計算結果不準確 是『使用者 使用錯誤』；可能是事實，可能不是。
由於上述『模型』的問題，絕對沒有萬能的軟體。
如果使用者的物理問題，的確不在這軟體『模型』的範圍，那麼軟體商是錯的（遮掩軟體功能限制）。 使用者若要購買軟體，一定要弄清需求與軟體能力的對應。

使用者說，算出來不對都是『軟體本身不準』；可能是事實，可能不是。
如果使用者沒弄清楚問題特性以及對數值方法不瞭解，用錯了『模型』或參數，那使用者是錯的（推卸專業的不足到工具身上）。

還有一個使用者端最常見似是而非的說法，『數值只能定性參考』。
如果只是這樣，事實上有正確物理觀念就能做定性判斷了，何必用數值工具。
工具有誤差，不表示工具就沒用。任何量測也有誤差啊，我們幹嘛還做實驗呢？
所以問題在於，這誤差是否能接受與控制。
事實上，如果對數值方法與物理模型有正確認識，絕對是可以的；
對物理數值模型理解的越深入正確，就越清楚會造成誤差的原因與程度。
瞭解工具的特性與限制做適當的運用就是使用者真正的責任。
以目前多數的情況，誤差要在10%左右是做得到的。

散熱設計失敗時，散熱工程師將問題推給軟體誤差，就好像機構干涉時，機構工程師推給機構誤差一樣荒謬。誤差本來就是在設計階段要考量跟控制的。

數值模擬準嗎？
能『正確使用』，絕對比沒有使用數值模擬要正確的多。
錯誤使用，甚麼東西也不準。
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