3. Методология ведения проектных разработок и научных исследований в ходе прохождения практик

3.1 Состав и классификация методов решения научно-технических проблем

При решении научных и научно-технических проблем, разработке технических новшеств, проектов решения социально-экономических и иных проблем возникающих в процессе прохождения практики магистрантом могут применяться в различных сочетаниях эмпирические и теоретические методы.

Эмпирическое и теоретическое – философско-методологические категории, выражающие расчлененность научного познания на два уровня. Однако провести четкое разделение эмпирического и теорети­ческого весьма трудно.

К эмпирическому относят знание, полученное в результате мате­риальной практики или благодаря некоторому непосредственному кон­такту с действительностью. Эмпирическими методами познания назы­вают наблюдение, измерение, эксперимент (натурное испытание), данные, которых обрабатываются с использованием методов выборки и группировки показателей, сравнения, ретроспективного анализа, экс­пертных оценок и др.

Использование эмпирических методов предполагает обращение в той или иной форме к деятельности органов чувств человека, опору на чувственные формы-отражения действительности.

Теоретическое знание является результатом обобщения, абстраги­рования, введения идеализированных объектов, математизации и т.п. К теоретическим методам относят использование аналогии, логического обоснования, гипотезы, применения сравнительного анализа, разнооб­разных моделей и т.п.

Если истинность или ложность суждения может быть установлена наблюдением, измерением или экспериментом, то его принято относить к эмпирическому знанию. Истинность теоретических суждений уста­навливается косвенным путем.

Однако следует учитывать, что практически, всегда всякое наблю­дение или эксперимент опираются на некоторые теоретические пред­ставления, на определенные идеализации и классификационные схемы. Наблюдение без теоретических предпосылок бессмысленно.

При этом в процессе исследования проблемы и поиска ее решения возможны действия, связанные с рутинным, формальным перебором вариантов по заданным правилам. Часто такой формальный подход называют методом проб и ошибок, который не только связан со значи­тельными временными и материальными затратами, но и не всегда по­зволяет достичь результата.

Люди всегда реализуют свои действия целенаправленно и кон­структивно. Поэтому формальные приемы и методы исследовании и разработки проектов решения проблемы в чистом виде не реализуются. Чем выше квалификация исследователя, тем в меньшей мере в его ис­следовании проявляется формальный подход и в большей мере эври­стический.

Эвристика (от греч. Heurisko – отыскиваю, открываю) – сово­купность приемов и методов, облегчающих и упрощающих решение познавательных, конструктивных, практических и научных задач. Эв­ристикой называют также специальную научную область, изучающую специфику творческой деятельности.

В сущности, при решении любой задачи человек всегда использует те или иные методы, сокращающие путь к решению проблемы, облег­чающие нахождение решения.

Эвристические методы разработки проектов решения проблемы, в том числе проведения научных исследований, заключаются в генера­ции исследователем вариантов решения проблемы, на основе выявле­ния сущности, целей деятельности (функционирования) объекта ис­следования и путем использования присущей человеку способности к творческой деятельности. В общем, в качестве эвристических средств используются общие утверждения и формулы, аналогии, индуктивные методы, правдоподобные умозаключения, наглядные модели и образы, мысленные эксперименты и т.п.

Из всех наиболее распространенных методов исследований можно выделить такие, которые относятся только к эмпирическим или только к теоретическим. При этом некоторые из них реализуемы как в случаях формального подхода, так и в случаях эвристического подхода. Неко­торые же реализуемы только при одном из таких подходов. Результаты систематизации наиболее распространенных методов исследований можно представить в табличной форме (табл. 4).

Из таблицы видно, что методы абдукции и дедукции, логического обоснования, а также методы сравнения применимы во всех случаях ведения исследований. Методы объективного наблюдения, практиче­ского эксперимента, экстраполяции – только при эмпирическом подхо­де, а методы аксиоматические и аналогии, восхождения от абстрактно­го к конкретному – только при теоретическом подходе.

Таблица 4. Классификация наиболее распространенных методов научного исследования и разработки решений по научно-техническим и практическим проблемам

Метод объективного наблюдения – стратегия исследования с фиксацией определенных характеристик процесса без вмешательства в его течение. Может быть ориентирован на регистрацию актов поведе­ния, особенно живых организмов и людей, на регистрацию физиологи­ческих процессов. Как правило, выступает в качестве предварительного этапа перед планированием и осуществлением экспериментального ис­следования.

Методы практического эксперимента являются основой многих исследований и решения проблем.

В физических науках эксперимент – это метод исследования, в ходе которого в исследуемый процесс умышленно вводятся некоторые изменения, последствия которых отслеживаются и измеряются. Экспери­мент обычно позволяет естествоиспытателю контролировать все фак­торы, которые могут воздействовать на изучаемый феномен.

В социологии полный контроль, если он вообще возможен, дости­гается редко, и многие экспериментальные исследования с достаточ­ным основанием могут быть названы неконтролируемыми наблюде­ниями. При таких исследованиях для определения причины и следствия могут использоваться различные подходы. Одним из них является под­ход, основанный на формировании контрольной группы. Он направлен если не на полное устранение, то хотя бы на частичное ослабление дей­ствия неконтролируемых факторов. В большинстве социологических исследований, когда предметом исследования являются социальные процессы, оказывается невозможным использование контрольных групп, используются системных, ситуационный и иные подходы.

Методы сравнения опираются на наблюдения и заключаются в выявлении существенных сходств или различий в серии явлений, экс­периментов, собранных фактов и т.п. Эти методы, соответственно, включают в себя методы выявления сходства и выявления различия.

Метод сходства позволяет выделить сходный, или точнее, общий признак у исследуемых явлений. Наличие такого признака свидетельст­вует о том, что именно он вызывает или порождает другое явление, т.е. служит его причиной.

Исходя из того, что если есть сходства, то должны быть и разли­чия, реализуется метод различия. При этом если сосредоточить внима­ние на различиях, то можно целенаправленно менять условия проведения опытов и добиваться результата от обратного, в частности посред­ством исключения.

Данные методы чаще всего используются для проведения анализа и обобщения накапливающихся знаний в процессе исследования.

Расчетные и расчетно-конструктивные методы по своей сути являются методами, использующими известные алгоритмы и формулы. Наиболее распространенной областью их применения является анализ ситуации, состояния объекта исследования с тем, чтобы от возможного множества показателей состояния отдельных составляющих объект ис­следования и окружающей его внешней среды перейти к группам еди­нообразных показателей, например с использованием выборочного метода, и метода группировки показателей, балансовый и др. Рассмотрим некоторые из них.

Выборочный метод – метод математической статистики, при кото­ром свойства системы или совокупности определяются путем изучения части системы или совокупности, отобранной случайным образом.

Метод группировки показателей – метод обработки и анализа эко­номических параметров, суть которого состоит в распределении анали­зируемых параметров на группы по функциональным существенным признакам и проведении анализа каждой группы в отдельности с уче­том всех внешних взаимосвязей.

Балансовый метод – метод анализа, суть которого состоит в срав­нении противостоящих и уравновешивающих друг друга факторов (на­пример, производство и потребление, доходы и расходы, активы и пас­сивы и т.д.).

Метод кривой Лоренца – графический метод расчета распределе­ния доходов в обществе (кривая Лоренца) представляет собой кривую в системе координат. По оси ординат представлена доля дохода в про­центах от общей суммы, а по оси абсцисс – доля семей в процентах от общего их числа. График представляет собой замкнутую кривую, напо­минающую лук. Пространство внутри кривой есть абсолютное равенст­во доходов семей. Чем сильнее натянута тетива лука Лоренца, тем большее неравенство семей по уровню доходов.

Применение расчетно-конструктивных методов способствует достижению необходимой полноты описания состояния, позволяет обобщать данные, производить сравнения и т.п.

В зависимости от того, в каких исследованиях эти методы исполь­зуются, они могут быть отнесены либо к расчетным, либо к расчетно-конструктивным. При формальном подходе просто реализуются рас­четные методы. При эвристическом – расчетно-конструктивные. Кон­структивизм именно в том и проявляется, что осуществляется целена­правленный выбор и обработка показателей.

К расчетно-конструктивным методам также можно отнести методы экстраполяции, которые нередко выделяются в самостоятельную груп­пу методов.

Методы экстраполяции опираются исключительно на математи­ческие методы выявления некоторой тенденции в поведении исследуе­мого объекта, изменения одного или нескольких характерных парамет­ров, связанных с каким-то общим параметром (чаще всего временным). Определения на основе этой тенденции ожидаемого состояния, пара­метров объекта в исследуемом направлении, например в будущем. При этом имеются вполне конкретные условия, определяющие возможности предсказания и точность экстраполяции.

Методы экстраполяции используют различные математические ме­тоды и модели, с которыми можно ознакомиться по соответствующей математической литературе.

Метод ретроспективного анализа по своей сути, как и методы экстраполяции, направлен на прогнозирование развития социально-экономических объектов. Но в отличие от экстраполяции он оперирует как с количественными, так и с качественными характеристиками со­циально-экономических объектов и явлений. В нем большое значение имеет учет факторов внешней среды объекта (явления). Экстраполиро­вание возможно, но только в части, касающейся количественно опреде­ляемых параметров. При этом объем представлений об объекте (явле­нии) за предшествующий период, каким бы полным он не был, не все­гда позволяет составить более или менее однозначное представление о состоянии объекта (явления) в будущем, тем более на отдаленную пер­спективу.

Во многом этот метод опирается на сравнительно-исторический метод, который позволяет выявлять с помощью сравнения общее и особенное в исторических явлениях, ступени и тенденции их развития. Формы сравнительно-исторического метода:

• сравнительно-сопоставительный анализ (раскрывает природу разнородных объектов);

• историко-типологическое сравнение (объясняет сходство различных по своему происхождению явлений одинаковыми условиями генезиса и развития);

• историко-генетическое сравнение (объясняет сходство явле­ний как результат их родства по происхождению) и др.

Ретроспективный анализ считается наиболее применимым для слу­чаев прогнозирования и программирования развития социально-экономических явлений по аналогии с развитием подобных же явлений, имевших место раннее в другом месте.

Методы моделирования заключаются в исследовании каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей; использование моделей для определения или уточнения характеристик и рационализации способов построения вновь конструи­руемых объектов.

Моделирование – одна из основных категорий теории познания: на идее моделирования по существу базируется любой метод научного ис­следования - как теоретический (при котором используются различного рода знаковые, абстрактные модели), так и эмпирический (использую­щий предметные модели).

Зачастую модели используются для выявления наиболее приемле­мых вариантов решения проблем в условиях большого количества из­меняемых параметров, по которым невозможно осуществить однознач­ную оптимизацию с использованием конкретных зависимостей. Поэто­му требуются многочисленные повторения исследований развития процессов при задании различных исходных параметров и различных функциональных зависимостей.

Методы экспертных оценок в целом являются одними из самых распространенных методов решения многих социально-экономических проблем. Они заключаются в использовании способностей большинст­ва людей адекватно оценивать имеющуюся информацию и прогнозиро­вать, предвидеть развитие событий в будущем. Часть наиболее подго­товленных и способных людей это могут сделать даже в условиях на­личия ограниченной информации.

При этом в первую очередь эксперт (исследователь) оценивает всю информацию, касающуюся его профессиональной деятельности отно­сительно решаемой проблемы. Опираясь на свои знания и опыт, выби­рает подходящую и перспективную для его деятельности информацию из всей, доступной ему информации. В последующем, используя для уточнения ценности информации иные методы работы, он окончатель­но выбирает, систематизирует, преобразует (адаптирует) необходимую ему информацию.

Во вторую очередь эксперт оценивает собственно ситуацию. Дела­ет все для того, чтобы сформировать наиболее целостное представле­ние о проблеме. Систематизирует имеющиеся сведения о фактах, проявившихся взаимосвязях и других факторах, характеризующих сло­жившуюся ситуацию. Разрабатывает сценарий решения проблемы.

От того, насколько он качественно и оперативно может это сделать и, соответственно, обсудить проблему совместно с лицами, заинтересо­ванными в ее решении, зависит во многом судьба решения проблемы.

Методы экспертных оценок, как правило, используются в двух случаях: ограниченности времени и ограниченности информации. Это касается слабоструктурированных и неструктурированных проблем.

Имеются различные подходы в реализации этих методов, кроме сценарного, описанного выше, например, дельфийский, «мозгового штурма» и др.

Дельфийский метод – метод экспертного прогнозирования, суть ко­торого состоит в систематическом опросе специалистов, экспертов с последующей статистической обработкой полученных результатов и их корректировкой по результатам новых опросов.

Метод мозгового штурма – форма стимулирования творческой ак­тивности. Высказывание идей и предложений по ре­шению поставленной изобретательской или рационализаторской зада­чи, которое осуществляется в группах из 5 - 12 чел. При этом действу­ют следующие правила работы группы: свободное высказывание мак­симального числа идей, в том числе и вполне фантастических; запре­щение критики; одобрение всех оригинальных идей; доработка всех высказанных идей. Для каждого выступления выделяется достаточно короткое время (1-2 мин.) и действует установка делать сообщение так, чтобы мог понять и неспециалист. Процесс высказывания идей обязательно ограничивается во времени – не более 20 мин.

В любом из этих подходов главным является подбор экспертов, квалификация и интуитивные способности которых позволили бы найти наиболее приемлемое решение проблемы. Такой подход очень ши­роко используется многими консал­тинговыми компаниями.

Метод анкетирования многие специалисты относят к методам экспертных оценок. С помощью правильно сформулированных анкет можно делать оценки ситуаций и как-то прогнозировать их развитие.

Однако в качестве самостоятельного метод анкетирования выде­ляют как метод сбора информации, отсутствующей в формализован­ном виде или для оперативной «мягкой» (с некоторой приемлемой точ­ностью) оценки ситуации. Опрос осуществляется либо представитель­ного большинства людей – носителей информации (не менее 2/3), либо небольшой представительной части лиц (репрезентативная выборка).

При этом исследователи должны помнить, что все выводы, опи­рающиеся на такую информацию, обладают не очень высокой точно­стью и ни в коем случае нельзя допускать того, чтобы вероятность их правдоподобия была ниже ½. Истории известны достаточно многочисленные случаи получения суждений на основе анкетных данных не соответствующих действительности, особенно при проведении социально-экономических исследований. В первую очередь это было связано с тем, что анкети­руемые неадекватно реагировали на окружающую действительность и непроизвольно искажали свою оценку этой действительности при за­полнении анкет.

Эвристический метод обычно представляется в качестве само­стоятельного и на основании этого выделяется из всех эвристических методов. Этот метод решения задач, основан на интуиции решающего лица (лиц), не имеющий формального доказательства (вообще или по­ка) того, что он приводит к цели. Очень часто используется в задачах большой размерности, где целенаправленное решение находится в принципе перебором вариантов.

Эвристические автоматизированные методы решения целевых за­дач изучаются в разделе кибернетики «Эвристическое программирова­ние» (никакого отношения к языкам программирования не имеет).

Все рассмотренные методы были рассмотрены в основном в каче­стве методов эмпирического исследования. Некоторые из них (табл. 4) используется и в теоретических исследованиях.

Методы сравнения и экстраполяции, методы моделирования в не­сколько модифицированном виде также используются при теоретиче­ских исследованиях в рамках мысленного эксперимента.

Метод мысленного эксперимента на настоящем этапе развития науки является одним из наиболее распространенных в проведении теоретических исследований. Чаще всего он применяется для проверки достоверности полученных теоретических знаний путем мысленного создания каких-то хорошо объяснимых конкретных условий и оценки в них поведения исследуемого объекта, описанного с помощью выдвинутых знаний (сформулированных законов, зависимостей и т.п.). В част­ности, проверки на граничные условия.

Проверка на граничные условия заключается в мысленном пред­ставлении того, что исследуемый объект оказывается в ситуации с ис­ходными изменяемыми параметрами, например, либо в нулевой точке, либо в бесконечности. Возможно и иной точке, являющейся для пове­дения этого объекта абстрактно граничной.

Метод восхождения от абстрактного к конкретному состоит в переходе от абстрактного и одностороннего знания об объекте исследо­вания ко все более конкретному его воспроизведению в теоретическом мышлении – как системы научных определений. Это один из основных принципов диалектики.

Также имеются и другие, менее распространенные, в основном специализированные методы исследований, например метод матрич­ного анализа, заключающийся в исследовании взаимосвязей между экономическими объектами с помощью их матричного моделирования.

Основу же современных методов научного исследования состав­ляют методы, использующие качественные и количественные парамет­ры и характеристики объекта исследования и его составляющих, окру­жающей внешней среды. Среди них столетиями используемые методы логического обоснования, в т.ч. абдукция, индукция и дедукция.