這個單元要來探討的主題是：「定性分析」(Qualitative Analysis)和「定量分析」(Quantitative Analysis)有什區別？這是對一位分析工程師常會提出的問題！
那麼甚麼是「定性分析」(Qualitative Analysis)？又，甚麼是「定量分析」(Quantitative Analysis)呢？兩者之間有甚麼差別？各別之間又有甚麼優點、缺點呢？實務上，要怎麼做呢？要如何取捨權衡呢？
要來探討這個主題，首先，參閱圖示上方圖示順序，回顧先前單元的案例：兩端夾持平板受往復拉力之結構靜力分析，係以兩個「靜力分析」方式，進行整體的分析步驟，簡述如下：
1. 定義問題：針對實際結構，在平板兩端有治具的夾持，夾持位置兩端受到往復拉力𝒑(𝒕)=𝑭𝐬𝐢𝐧(𝟐𝝅𝒇𝒕)的作用，看起來是一個正弦波的變動外力。
2. 建構數學模型：對實際結構進行適當的分析假設，建議以【F → GBMI → R】心法思考，可以得到對應的「數學模型」(Mathematical Model)。
3. 發展有限元素模型：其次，就要建構對應的「有限元素模型」(finite element model)，由於符合結構的「對稱性」，只取1/4個平板進行分析。
4. 進行FEA軟體應用分析：可以應用CAE/FEA有限元素分析軟體進行應用分析，實現出FEA的「有限元素模型」分析構想，圖示為結構應力𝝈𝒙分佈圖，也就是x-方向正向應力分佈圖。
5. 解讀分析結果討論評估：由於採用了1/4個平板的「對稱模型」進行分析，所以，可以以映射方式，取得整體平板的應力分佈，可便於解讀此「對稱模型」應力分佈的物理意義。同時，可觀察出最大、最小應力的發生位置以及其量值大小。
進行了如圖示的分析模擬(simulation)，可以思考一下分析模擬的「4個What」心法，闡述如下：
1. What to know? 進行分析模擬，想要知道甚麼？
2. What to get? 進行分析模擬，想要得到甚麼？
3. What to do? 進行分析模擬，需要做些甚麼？
4. What to show? 進行分析模擬，需要呈現出甚麼？
進行分析模擬的「4個What」思考：
1. 想要知道甚麼？不外乎要瞭解結構的變形與結構的應力狀態。
2. 想要得到甚麼？要知道最大變形、最大應力的發生位置以及量值大小。
3. 需要做些甚麼？當然就是要進行，如圖示的FEA「有限元素分析」流程步驟。
4. 需要呈現出甚麼？最終就是要呈現出整體結構的變形與應力狀態，同時要能評估結構是否安全？如果不安全，應該要能提出如何進行設計變更(design modification, DM)的改善對策。
大致瞭解了分析模擬(simulation) 的「4個What」思考重點，就回到這個單元的主題：「定性分析」(Qualitative Analysis)和「定量分析」(Quantitative Analysis)有什區別？先從英文名詞看起：
1. “Quality” 品質，名詞。→ “Qualitative” 性質上的、定性的，形容詞。“Quantity” 數量，名詞。→ “Quantitative” 數量上的、定量的，形容詞。
2. “Qualitative Analysis” =「定性分析」。“Quantitative Analysis” =「定量分析」。
「定性分析」(Qualitative Analysis)和「定量分析」(Quantitative Analysis)有什區別？若是從本質上來看：
1. 甚麼是「定性分析」(Qualitative Analysis)？主要在瞭解結構的變形、應力分佈狀態，了解結構的最大變形、最大應力發生位置。
2. 甚麼是「定量分析」(Quantitative Analysis)呢？除了瞭解「定性分析」的結構狀態之外，還要可以得到結構變形量的正確值，也可以得到結構應力的正確值。
「定性分析」(Qualitative Analysis)和「定量分析」(Quantitative Analysis)有什區別？若是從優點來看：
1. 「定性分析」(Qualitative Analysis)：可以快速瞭解結構概況，不企求於數值量值的準確度，主要在能預測分析、得到合理的結構狀態資訊。
2. 「定量分析」(Quantitative Analysis)：分析模擬(simulation)可以完全貼近實際結構，達到真正的「仿真」(simulation)，模擬分析出真實結構的狀態以及其量值。
「定性分析」(Qualitative Analysis)和「定量分析」(Quantitative Analysis)有什區別？若是從缺點來看：
1. 「定性分析」(Qualitative Analysis)：分析結果的數值，因為沒有完全正確，其量值只可以參考。在設計變更時，只能做相對性的比較探討，無法進行絕對量的精準設計分析。
2. 「定量分析」(Quantitative Analysis)：為了達到真正的「仿真」，必需有精緻化、可靠的「有限元素模型」，實務上，卻是有其困難度。同時，也需要有實驗驗證，確認「定量分析」的絕對量值的正確性。
若是採取「定性分析」(Qualitative Analysis)的工作策略，在瞭解了結構的變形與應力分佈狀態，也知道最大、最小的發生位置，對於結構的設計變更，已經可以提供改善對策方向了。
但是，由於是「定性分析」(Qualitative Analysis)的結果，不如「定量分析」(Quantitative Analysis)，並不是絕對的量值。所以，「定性分析」(Qualitative Analysis)的設計，還是需要實體結構的驗證，以確認設計變更的改善效果。因此，分析工程師的追求目標，應該會是「定量分析」(Quantitative Analysis)。
對一個專案的分析模擬(simulation)，實務上，要採取「定性分析」(Qualitative Analysis)或「定量分析」(Quantitative Analysis)呢？兩者的權衡？需要考慮甚麼呢？建議可以納入「3E」的思考：
1. Effective 有效的：首要的重點，當然就是能夠有效的解決問題。
2. Efficient 有效率的：其次，是能夠有效率的解決問題。
3. Economic 經濟的：能夠有效的、有效率的解決問題，主管及老闆肯定會問的是：如何再省時間、省人力、就是低成本的、經濟的解決問題。
最後綜合本單元的討論：「定性分析」(Qualitative Analysis)和「定量分析」(Quantitative Analysis)有什區別？
1. 由一個案例：兩端夾持平板受往復拉力之結構靜力分析，探討了分析流程、以及所得到的分析結果。
2. 思考了分析模擬的「4個What」心法：What to know?、to
get?、to
do?、to
show?。
3. 探討了「定性分析」(Qualitative Analysis)和「定量分析」(Quantitative Analysis)的名詞定義。
4. 探討了「定性分析」(Qualitative Analysis)和「定量分析」(Quantitative Analysis)的優點。
5. 探討了「定性分析」(Qualitative Analysis)和「定量分析」(Quantitative Analysis)的缺點。
6. 決定採取「定性分析」(Qualitative Analysis)或「定量分析」(Quantitative Analysis)工作策略的兩者權衡思考心法「3E」：Effective、Efficient、Economic。
以上個人看法，請多指教！
王栢村
