Министерство образования и науки Украины

Донбасский Государственный Технический Университет

Факультет менеджмента

РЕФЕРАТ

по дисциплине: « Методология и организация научных исследований»

на тему: «Эмпирические методы исследования»

ВВЕДЕНИЕ

6. Методы предполагающие работу с полученной эмпирической информацией

7. Методологические аспекты

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Современная наука достигла своего нынешнего уровня во многом благодаря развитию своего инструментального набора – методов научного исследования. Все существующие сейчас научные методы можно разделить на эмпирические и теоретические. Главным их сходством является общая цель – установление истины, главным различием – подход к исследованию.

Учёных, которые считают эмпирическое познание главным, называют «практиками», а сторонников теоретического исследования соответственно «теоретиками». Возникновение двух противоположных школ науки, обусловлено частым несоответствием результатов теоретического исследования и практического опыта.

В истории познания сложились две крайние позиции по вопросу о соотношении эмпирического и теоретического уровней научного познания: эмпиризм и схоластическое теоретизирование. Сторонники эмпиризма сводят научное знание как целое к эмпирическому уровню, принижая или вовсе отвергая теоретическое познание. Эмпиризм абсолютизирует роль фактов и недооценивает роль мышления, абстракций, принципов в их обобщении, что делает невозможным выявление объективных законов. К тому же результату приходят и тогда, когда признают недостаточность голых фактов и необходимость их теоретического осмысления, но не умеют оперировать понятиями и принципами или делают это не критически и неосознанно.

1. Методы вычленения и исследования эмпирического объекта

К эмпирическим методам исследования относят все те методы, приемы, способы познавательной деятельности, а также формулирования и закрепления знаний, которые являются содержанием практики или непосредственным результатом её. Их можно разделить на две подгруппы: методы вычленения и исследования эмпирического объекта; методы обработки и систематизации полученного эмпирического знания, а также на соответствующие им формы этого знания. Это может быть представлено с помощью списка:

⁻ наблюдение - способ сбора информации, осуществляемого на основе регистрации и фиксации первичных данных;

⁻ изучение первичной документации – основан на исследовании документированной информации, непосредственно зафиксированной ранее;

⁻ сравнение – позволяет проводить сравнения исследуемого объекта с аналогом;

⁻ измерение – способ определения фактических численных значений показателей свойств исследуемого объекта посредством соответствующих измерительных единиц, например, ваттами, амперами, рублями, нормо-часами и т.п.;

⁻ нормативный – предусматривает использование совокупности определенных установленных нормативов, сравнение с которыми реальных показателей системы позволяет установить соответствие системы, например, принятой концептуальной модели; нормативы могут: определить состав и содержание функций, трудоемкость их выполнения, численность персонала, тип и др. выступать в качестве нормативов определяющих норм (например, затрат материальных, финансовых и трудовых ресурсов, управляемости, числа допустимых уровней управления, трудоемкости выполнения функций) и укрупненных величин, определяемых в виде отношения к какому-либо комплексному показателю (например, норматив оборачиваемости оборотных средств; все нормы и нормативы должны охватывать всю систему в целом, быть научно обоснованными, иметь прогрессивный и перспективный характер);

⁻ эксперимент - основан на исследовании изучаемого объекта в искусственно созданных для него условиях.

При рассмотрении этих методов следует учитывать, что в списке они расположены по степени нарастания активности исследователя. Разумеется, наблюдение и измерение входят во все виды экспериментов, но должны быть также рассмотрены как самостоятельные методы, широко представленные во всех науках.

2. Наблюдение эмпирического научного познания

Наблюдение является первичным и элементарным познавательным процессом на эмпирическом уровне научного познания. Как научное наблюдение оно состоит в целенаправленном, организованном, систематическом восприятии предметов и явлений внешнего мира. Особенности научного наблюдения:

Опирается на развитую теорию или отдельные теоретические положения;

Служит решению определенной теоретической задачи, постановке новых проблем, выдвижению новых или проверке существующих гипотез;

Имеет обоснованный планомерный и организованный характер;

Является систематичным, исключающим ошибки случайного происхождения;

Использует специальные средства наблюдения – микроскопы, телескопы, фотоаппараты и т. п., существенно расширяя тем самым область и возможности наблюдения.

Одно из важных условий научного наблюдения состоит в том, что собранные данные не носят только личный, субъективный характер, но при тех же условиях могут быть получены другим исследователем. Все это говорит о необходимой точности и тщательности применения этого метода, где роль конкретного ученого особенно значима. Это общеизвестно и само собой разумеется.

Однако в науке известны случаи, когда открытия совершались благодаря неточностям и даже ошибкам в результатах наблюдения. Т

Теория или принятая гипотеза позволяет проводить целенаправленное наблюдение и обнаруживать то, что без теоретических ориентиров остается незамеченным. Однако следует помнить, что исследователь, «вооруженный» теорией или гипотезой, будет достаточно тенденциозным, что, с одной стороны, делает поиск более эффективным, но с другой – может отсеять все противоречивые явления, не укладывающиеся в данную гипотезу. В истории методологии данное обстоятельство породило эмпирический подход, в котором исследователь стремился полностью освободиться от какой-либо гипотезы (теории), с тем чтобы гарантировать чистоту наблюдения и опыта.

В наблюдении активность субъекта еще не направлена на преобразование предмета изучения. Объект остается недоступным целенаправленному изменению и изучению или сознательно ограждается от возможных воздействий с целью сохранения его – естественного состояния, и это главное преимущество метода наблюдения. Наблюдение, особенно с включением измерения, может натолкнуть исследователя на предположение о необходимой и закономерной связи, однако само по себе оно совершенно недостаточно для утверждения и доказательства такой связи. Привлечение приборов и инструментов неограниченно расширяет возможности наблюдения, но не преодолевает некоторых других недостатков. В наблюдении сохраняется зависимость наблюдателя от изучаемого процесса или явления. Наблюдатель не может, оставаясь в границах наблюдения, изменять объект, управлять им и осуществлять строгий контроль над ним, и в этом смысле его активность в наблюдении носит относительный характер. Вместе с тем в процессе подготовки наблюдения и в ходе его осуществления ученый, как правило, прибегает к организационным и практическим операциям с объектом, что сближает наблюдение с экспериментом. Очевидно и другое – наблюдение представляет собой необходимую составляющую всякого эксперимента, и тогда его задачи и функции определяются в этом контексте.

3. Получение информации эмпирическим методом

эмпирический объект исследование информация

Приемы получения количественной информации представлены двумя видами операций – счетом и измерением в соответствии с объективными различиями между дискретным и непрерывным. Как метод получения точной количественной информации в операции счета определяются числовые параметры, состоящие из дискретных элементов, при этом устанавливается однозначное соответствие между элементами множества, составляющего группу, и числовыми знаками, с помощью которых ведется счет. Сами числа отражают объективно существующие количественные отношения.

Следует осознавать, что числовые формы и знаки выполняют как в научном, так и обыденном знании самые различные функции, из которых не все связаны с измерением:

Являются средствами наименования, своеобразными ярлыками или удобными идентифицирующими метками;

Являются орудием счета;

Выступают в качестве знака для обозначения определенного места в упорядоченной системе степеней некоторого свойства;

Являются средством установления равенства интервалов или разностей;

Являются знаками, выражающими количественные отношения между качествами, т. е. средствами выражения величин.

Рассматривая различные шкалы, основанные на использовании чисел, необходимо различать эти функции, которые попеременно выполняются то особой знаковой формой чисел, то числами, выступающими в качестве смысловых значений соответствующих числовых форм. С этой точки зрения очевидно, что шкалы наименований, примерами которых является нумерация спортсменов в командах, автомобилей в Госавтоинспекции, автобусных и трамвайных маршрутов и т. п., не являются ни измерением, ни даже инвентаризацией, поскольку здесь числовые формы выполняют функцию наименования, а не счета.

Серьезной проблемой остается метод измерения в социальных и гуманитарных науках. Это прежде всего трудности сбора количественной информации о многих социальных, социально-психологических явлениях, для которых во многих случаях отсутствуют объективные, инструментальные средства измерения. Затруднительны также способы выделения дискретных элементов и сам объективный анализ не только в силу особенностей объекта, но и из-за вмешательства в ненаучных ценностных факторов – предрассудков обыденного сознания, религиозного мировоззрения, идеологических или корпоративных запретов и др.. Известно, что многие так называемые оценки, например знаний учащихся, выступлений участников соревнований и конкурсов даже самого высокого уровня, часто зависят от квалификации, честности, корпоративности и иных субъективных качеств педагогов, судей, членов жюри. По-видимому, такого рода оценивание не может быть названо измерением в точном смысле слова, которое предполагает, как определяет наука об измерениях – метрология, сравнение путем физической (технической) процедуры данной величины с тем или иным значением принятого эталона – единицы измерения и получение точного количественного результата.

4. Эксперимент - базовый метод науки

И наблюдение, и измерение включены в такой сложный базовый метод науки, как эксперимент. В отличие от наблюдения эксперимент характеризуется вмешательством исследователя в положение изучаемых объектов, активным воздействием на предмет исследования различных приборов и экспериментальных средств. Эксперимент представляет собой одну из форм практики, где сочетается взаимодействие объектов по естественным законам и искусственно организованное человеком действие. Как метод эмпирического исследования этот метод предполагает и позволяет осуществлять в соответствии с решаемой проблемой следующие операции:

₋ конструктивизацию объекта;

₋ вычленение объекта или предмета исследования, его изоляцию от влияния побочных и затемняющих сущность явлений, изучение в относительно чистом виде;

₋ эмпирическую интерпретацию исходных теоретических понятий и положений, выбор или создание экспериментальных средств;

₋ целенаправленное воздействие на объект: планомерное изменение, варьирование, комбинирование различных условий в целях получения искомого результата;

₋ многократное воспроизведение хода процесса, фиксацию данных в протоколах наблюдений, их обработку и перенос на другие объекты класса, не подвергнутые исследованию.

Эксперимент проводится не стихийно, не наудачу, а для решения определенных научных проблем и познавательных задач, продиктованных состоянием теории. Он необходим как основное средство накопления в изучении фактов, составляющих эмпирический базис всякой теории, является, как и вся практика в целом, объективным критерием относительной истинности теоретических положений и гипотез.

Предметная структура эксперимента позволяет вычленить следующие три элемента: познающий субъект (экспериментатор), средства эксперимента, объект экспериментального исследования.

На этой основе можно дать разветвленную классификацию экспериментов. В зависимости от качественного различия объектов исследования можно различать физический, технический, биологический, психологический, социологический и др. Характер и разнообразие средств и условий эксперимента позволяют вычленить прямой (натуральный) и модельный, полевой и лабораторный эксперименты. Если принять во внимание цели экспериментатора, то различаются поисковые, измерительные и проверочные виды экспериментов. Наконец, в зависимости от характера стратегии можно различать эксперименты, осуществляемые методом проб и ошибок, эксперименты на основе замкнутого алгоритма (например, исследование Галилеем падения тел), эксперимент с помощью метода «черного ящика», «шаговой стратегии» и др.

Классический эксперимент строился на таких методологических предпосылках, которые в той или иной степени отражали представления Лапласа о детерминизме как однозначной причинно-следственной связи. Предполагалось, что, зная начальное состояние системы в некоторых постоянных условиях, можно предвидеть поведение этой системы в будущем; можно четко выделить изучаемое явление, реализовать его в желаемом направлении, строго упорядочить все мешающие факторы либо отвлечься от них как несущественных (например, исключить субъект из результатов познания).

Возрастающее значение вероятностно-статистических представлений и принципов в реальной практике современной науки, а также признание не только объективной определенности, но и объективной неопределенности и понимание в связи с этим детерминации как относительной неопределенности (или как ограничения неопределенности) привело к новому представлению о структуре и принципах эксперимента. Выработка новой стратегии эксперимента непосредственно вызвана переходом от изучения хорошо организованных систем, в которых можно было выделить явления, зависящие от небольшого числа переменных, к изучению так называемых диффузных или плохо организованных систем. В этих системах нельзя четко выделить отдельные явления и разграничить действие переменных различной физической природы. Это и потребовало более широко применять методы статистики, по сути дела, внесло «концепцию случая» в эксперимент. Программу эксперимента стали создавать так, чтобы предельно разнообразить многочисленные факторы и учесть их статистически.

Таким образом, эксперимент из однофакторного, жестко детерминированного, воспроизводящего однозначные связи и отношения, превратился в метод, учитывающий многие факторы сложной (диффузной) системы и воспроизводящий одно- и многозначные отношения, т. е. эксперимент приобрел вероятностно-детерминированный характер. Кроме того, сама стратегия эксперимента также часто не является жестко детерминированной и может меняться в зависимости от результатов на каждом этапе.

Материальные модели отражают соответствующие объекты в трех формах сходства: физического подобия, аналогии и изоморфизма как взаимно однозначного соответствия структур. Модельный эксперимент имеет дело с материальной моделью, которая одновременно является как объектом изучения, так и экспериментальным средством. С введением модели структура эксперимента существенно усложняется. Теперь исследователь и прибор взаимодействуют не с самим объектом, а лишь с замещающей его моделью, вследствие чего существенно усложняется операционная структура эксперимента. Усиливается роль теоретической стороны исследования, поскольку необходимо обосновать отношение подобия между моделью и объектом и возможность экстраполировать на этот объект полученные данные. Рассмотрим, в чем состоят суть метода экстраполяции и его особенности в моделировании.

Экстраполяция как процедура переноса знаний с одной предметной области на другую – не наблюдаемую и неизученную – на основании некоторого выявленного отношения между ними относится к числу операций, обладающих функцией оптимизации процесса познания.

В научном исследовании используются индуктивные экстраполяции, в которых закономерность, установленная для одного вида объектов, переносится с определенными уточнениями на другие объекты. Так, установив, например, для какого-то газа свойство сжатия и выразив его в виде количественного закона, можно экстраполировать это на другие, неисследованные газы с учетом их коэффициента сжатия. В точном естествознании также применяется экстраполяция, например при распространении уравнения, описывающего некоторый закон, на неизученную область (математическая гипотеза), при этом предполагается возможное изменение формы этого уравнения. В целом в опытных науках под экстраполяцией понимается распространение:

Качественных характеристик с одной предметной области на другую, с прошлого и настоящего на будущее;

Количественных характеристик одной области предметов на другую, одного агрегата на другой на основе специально разрабатываемых для этой цели методов;

Некоторого уравнения на иные предметные области в пределах одной науки или даже на иные области знания, что связано с их некоторой модификацией и (или) с переистолкованием смысла входящих в них компонентов.

Процедура переноса знаний, будучи лишь относительно самостоятельной, органически входит в такие методы, как индукция, аналогия, моделирование, математическая гипотеза, статистические методы и многие другие. В случае моделирования экстраполяция входит в операционную структуру этого вида эксперимента, состоящего из следующих операций и процедур:

Теоретическое обоснование будущей модели, ее сходства с объектом, т. е. операции, обеспечивающей переход от объекта к модели;

Построение модели на основе критериев подобия и цели исследования;

Экспериментальное исследование модели;

Операция перехода от модели к объекту, т. е. экстраполяция результатов, полученных при исследовании модели, на объект.

Как правило, в научном моделировании используется выясненная аналогия, конкретными случаями которой являются, например, физическое подобие и физическая аналогия. Следует отметить, что условия правомерности аналогии были разработаны не столько в логике и методологии, сколько в специальной инженерно-математической теории подобия, лежащей в основе современного научного моделирования.

Теория подобия формулирует условия, при которых обеспечивается правомерность перехода от высказываний о модели к высказываниям об объекте как в том случае, когда модель и объект принадлежат к одной и той же форме движения (физическое подобие), так и в том случае, когда они принадлежат к различным формам движения материи (физическая аналогия). Такими условиями являются выясненные и соблюдаемые при моделировании критерии подобия. Так, например, при гидравлическом моделировании, в основе которого лежат механические законы подобия, обязательно соблюдаются геометрическое, кинематическое и динамическое подобия. Геометрическое подобие предполагает постоянное соотношение между соответствующими линейными размерами объекта и модели, их площадями и объемами; кинематическое подобие основано на постоянном соотношении скоростей, ускорений и промежутков времени, в течение которых сходные частицы описывают геометрически подобные траектории; наконец, модель и объект будут динамически подобны, если отношения масс и сил будут постоянны. Можно предположить, что соблюдение указанных соотношений обусловливает получение достоверных знаний при экстраполяции данных модели на объект.

Рассмотренные эмпирические методы познания дают фактуальное знание о мире или факты, в которых фиксируются конкретные, непосредственные проявления действительности. Термин факт неоднозначен. Он может употребляться как в значении некоторого события, фрагмента действительности, так и в значении особого рода эмпирических высказываний – фактофиксирующих предложений, содержанием которых он является. В отличие от фактов действительности, которые существуют независимо от того, что о них думают люди, и поэтому не являются ни истинными, ни ложными, факты в форме предложений допускают истинностную оценку. Они должны быть эмпирически истинными, т. е. их истинность устанавливается опытным, практическим путем.

Не всякое эмпирическое высказывание получает статус научного факта, а точнее, предложения, фиксирующего научный факт. Если высказывания описывают лишь единичные наблюдения, случайную эмпирическую ситуацию, то они образуют некоторый набор данных, которые не обладают необходимой степенью общности. В естественных науках и в ряде социальных, например: экономике, демографии, социологии, как правило, имеет место статистическая обработка некоторого множества данных, позволяющая снять содержащиеся в них случайные элементы и вместо множества высказываний о данных получить высказывание-резюме об этих данных, которое и приобретает статус научного факта.

5. Научные факты эмпирического исследования

Как знание научные факты отличаются высокой степенью (вероятностью) истинности, поскольку в них фиксируется «непосредственно данное», описывается (а не объясняется или интерпретируется) непосредственно сам фрагмент действительности. Факт дискретен, а следовательно, до известной степени локализован во времени и пространстве, что придает ему определенную точность, и тем более потому, что он – очищенное от случайностей статистическое резюме эмпирических данных или знание, отражающее типичное, существенное в объекте. Но научный факт одновременно и относительно истинное знание, он не абсолютен, но релятивен, т. е. способен к дальнейшему уточнению, изменению, поскольку «непосредственно данное» включает элементы субъективного; описание никогда не может быть исчерпывающим; изменяются и сам объект, описываемый в факте-знании, и язык, на котором осуществляется описание. Будучи дискретным, научный факт вместе с тем включен в изменяющуюся систему знания, исторически изменяется и само представление о том, что есть научный факт.

Поскольку в структуру научного факта входит не только та информация, которая зависит от чувственного познания, но и ее рациональные основания, то встает вопрос о роли и формах этих рациональных компонент. Среди них логические структуры, понятийный аппарат, в том числе математический, а также философско-методологические и теоретические принципы и предпосылки. Особо важную роль играют теоретические предпосылки получения, описания и объяснения (интерпретации) факта. Без таких предпосылок часто нельзя даже обнаружить те или иные факты, а тем более понять их. Наиболее известные из истории науки примеры – это обнаружение астрономом И. Галле планеты Нептун по предварительным расчетам и предсказаниям У. Леверье; открытие химических элементов, предсказанных Д. И. Менделеевым в связи с созданием им периодической системы; обнаружение позитрона, теоретически рассчитанного П. Дираком, нейтрино, предсказанного В. Паули.

В естествознании факты, как правило, предстают уже в теоретических аспектах, так как исследователи пользуются приборами, в которых опредмечены теоретические схемы; соответственно, эмпирические результаты подвергаются теоретическому истолкованию. Однако при всей важности этих моментов они не должны быть абсолютизированы. Как показывают исследования, на любом этапе развития той или иной естественной науки можно обнаружить обширный слой фундаментальных эмпирических фактов и закономерностей, которые еще не осмыслены в рамках обоснованных теорий.

Так, один из наиболее фундаментальных астрофизических фактов расширения Метагалактики был установлен в качестве статистического резюме многочисленных наблюдений явления «красного смещения» в спектрах удаленных галактик, проводившихся с 1914 г., а также интерпретации этих наблюдений как обусловленных эффектом Доплера. Определенные теоретические знания из физики для этого, разумеется, были привлечены, но включение этого факта в систему знания о Вселенной произошло независимо от разработки теории, в рамках которой он был понят и объяснен, т. е. теории расширяющейся Вселенной, тем более что она появилась много лет спустя после первых публикаций об открытии красного смещения в спектрах спиральных туманностей. Теория А. А. Фридмана помогла правильно оценить этот факт, который вошел в эмпирические знания о Вселенной до и независимо от нее. Это говорит об относительной самостоятельности и ценности эмпирического базиса научно-познавательной деятельности, «на равных» взаим-действующего с теоретическим уровнем познания.

6. Методы, предполагающие работу с полученной эмпирической информацией

До сих пор речь шла об эмпирических методах, которые направлены на вычленение и исследование реальных объектов. Рассмотрим вторую группу методов этого уровня, предполагающих работу с полученной эмпирической информацией – научными фактами, которые необходимо обработать, систематизировать, осуществить первичное обобщение и т. д.

Эти методы необходимы, когда исследователь работает в слое имеющегося, полученного знания, уже не обращаясь непосредственно к событиям действительности, упорядочивая полученные данные, стремясь обнаружить закономерные отношения – эмпирические законы, высказать предположения об их существовании. По своей природе это во многом «чисто логические» методы, разворачивающиеся по законам, принятым, прежде всего, в логике, но вместе с тем включенные в контекст эмпирического уровня научного исследования с задачей упорядочивая актуального знания. На уровне обыденных упрощенных представлений этот этап первоначального преимущественно индуктивного обобщения знания часто интерпретируется как сам механизм получения теории, в чем просматривается влияние широко распространенной в прошлых веках «всеиндуктивистской» концепции познания.

Изучение научных фактов начинается с их анализа. Под анализом имеется в виду метод исследования, состоящий в мысленном расчленении (разложении) целого или вообще сложного явления на его составные, более простые элементарные части и выделении отдельных сторон, свойств, связей. Но анализ не является конечной целью научного исследования, которое стремится воспроизвести целое, понять его внутреннюю структуру, характер его функционирования, законы его развития. Эта цель достигается последующим теоретическим и практическим синтезом.

Синтез – это метод исследования, состоящий в соединении, воспроизведении связей проанализированных частей, элементов, сторон, компонентов сложного явления и постижении целого в его единстве. Анализ и синтез имеют свои объективные основы в строении и закономерностях самого материального мира. В объективной действительности существуют целое и его части, единство и различия, непрерывность и дискретность, постоянно происходящие процессы распада и соединения, разрушения и создания. Во всех науках осуществляется аналитико-синтетическая деятельность, при этом в естествознании она может осуществляться не только мысленно, но и практически.

Сам переход от анализа фактов к теоретическому синтезу осуществляется с помощью методов, которые, дополняя друг друга и сочетаясь, составляют содержание этого сложного процесса. Одним из таких методов является индукция, которая в узком смысле традиционно понимается как метод перехода от знания отдельных фактов к знанию общего, к эмпирическому обобщению и установлению общего положения, переходящего в закон или другую существенную связь. Слабость индукции – в недостаточной обоснованности такого перехода. Перечисление фактов не может быть никогда практически завершено, и мы не уверены в том, что следующий факт не будет противоречащим. Поэтому знание, полученное с помощью индукции, всегда вероятностное. Кроме того, в посылках индуктивного заключения не содержится знания о том, насколько обобщаемые признаки, свойства являются существенными. С помощью индукции перечисления можно получить знание не достоверное, а только вероятное. Существует также ряд других методов обобщения эмпирического материала, с помощью которых, как и в популярной индукции, получаемое знание носит вероятный характер. К числу таких методов относятся метод аналогий, статистические методы, метод модельной экстраполяции. Они различаются между собой степенью обоснованности перехода от фактов к обобщениям. Все эти методы объединяются часто под общим названием индуктивных, и тогда термин индукция употребляется в широком смысле.

В общем процессе научного познания индуктивные и дедуктивные методы тесно переплетены. Оба метода основываются на объективной диалектике единичного и общего, явления и сущности, случайного и необходимого. Индуктивные методы имеют большее значение в науках, непосредственно опирающихся на опыт, в то время как дедуктивные методы имеют первостепенное значение в теоретических науках как орудие их логического упорядочения и построения, как методы объяснения и предсказания. Для обработки и обобщения фактов в научном исследовании широко применяются систематизация как приведение в единую систему и классификация как разбиение на классы, группы, типы и т. п.

7. Методологические аспекты

Разрабатывая методологические аспекты теории классификации, методологи предлагают различать следующие понятия:

Классификация – это разбиение любого множества на подмножества по любым признакам;

Систематика – упорядоченность объектов, имеющая статус привилегированной системы классификации, выделенной самой природой (естественная классификация);

Таксономия – учение о любых классификациях с точки зрения структуры таксонов (соподчиненных групп объектов) и признаков.

Классификационные методы позволяют решать целый ряд познавательных задач: свести многообразие материала к сравнительно небольшому числу образований (классов, типов, форм, видов, групп и т. д.); выявить исходные единицы анализа и разработать систему соответствующих понятий и терминов; обнаружить регулярности, устойчивые признаки и отношения, в конечном счете – эмпирические закономерности; подвести итоги предшествующих исследований и предсказать существование ранее неизвестных объектов или их свойств, вскрыть новые связи и зависимости между уже известными объектами. Составление классификаций должно подчиняться следующим логическим требованиям: в одной и той же классификации необходимо применять одно и то же основание; объем членов классификации должен равняться объему классифицируемого класса (соразмерность деления); члены классификации должны взаимно исключать друг друга и др.

В естественных науках представлены как описательные классификации, позволяющие просто привести к удобному виду накопленные результаты, так и структурные классификации, позволяющие выявить и зафиксировать соотношения объектов. Так, в физике описательные классификации – это деление фундаментальных частиц по заряду, спину, массе, странности, по участию в разных типах взаимодействий. Какие-то группы частиц удается классифицировать по типам симметрий (кварковые структуры частиц), что отражает более глубокий, сущностный уровень отношений.

Исследования последних десятилетий выявили методологические проблемы классификаций, знание которых необходимо современному исследователю и систематизатору. Это прежде всего несовпадение формальных условий и правил построения классификаций и реальной научной практики. Требование дискретности признаков порождает в ряде случаев искусственные приемы разбиения целого на дискретные значения признаков; не всегда возможно вынести категорическое суждение о принадлежности объекту признака, при многоструктурности признаков ограничиваются указанием на частоту встречаемости и т. д. Широко распространенная методологическая проблема – трудность сочетания в одной классификации двух разных целей: расположения материала, удобного для учета и разыскания; выявления в материале внутренних системных отношений – функциональных, генетических и других (исследовательская группировка).

Эмпирический закон – это наиболее развитая форма вероятностного эмпирического знания, с помощью индуктивных методов фиксирующего количественные и иные зависимости, полученные опытным путем, при сопоставлении фактов наблюдения и эксперимента. В этом его отличие как формы знания от теоретического закона – достоверного знания, которое формулируется с помощью математических абстракций, а также в результате теоретических рассуждений, главным образом как следствие мысленного эксперимента над идеализированными объектами.

Исследования последних десятилетий показали, что теорию нельзя получить в результате индуктивного обобщения и систематизации фактов, она не возникает как логическое следствие из фактов, механизмы ее создания и построения имеют иную природу, предполагают скачок, переход на качественно иной уровень познания, требующий творчества и таланта исследователя. Это подтверждается, в частности, многочисленными высказываниями А. Эйнштейна о том, что нет логически необходимого пути от опытных данных к теории; понятия, возникающие в процессе нашего мышления.

Эмпирическая совокупность сведений дает первичную информацию о новых знаниях и многих свойствах исследуемых объектов и таким образом служит исходной базой для научною исследования.

Эмпирические методы основаны, как правило, на использовании способов и приемов опытного исследования, позволяющих получить фактическую информацию об объекте. Особое место среди них занимают базовые методы, которые сравнительно часто используются в практической исследовательской деятельности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коротков Э.М. Исследование систем управления. – М.: ДЕКА, 2000.

2. Ломоносов Б.П., Мишин В.М. Исследование систем. – М.: ЗАО «Информ-Знание», 1998.

3. Малин А.С., Мухин В.И. Исследование систем. – М.: ГУ ВШЭ, 2002.

4. Мишин В.М. Исследование систем. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.

5. Мишин В.М. Исследование систем. – М.: ЗАО «Финстатинформ», 1998.

6. Ковальчук В. В., Моисеев А. Н. Основы научных исследований. К.: Знання, 2005.

7. Филипенко А. С. Основы научных исследований. К.: Академвидав, 2004.

8. Гришенко И. М. Основы научных исследований. К.: КНЕУ, 2001.

9. Лудченко А. А, Основы научных исследований. К.: Знання, 2001

10. Стеченко Д. И., Чмир О. С. Методология научных исследований. К.: ВД «Профессионал», 2005.

Министерство образования и науки Украины

Донбасский Государственный Технический Университет

Факультет менеджмента

РЕФЕРАТ

по дисциплине: « Методология и организация научных исследований»

на тему: «Эмпирические методы исследования»

ВВЕДЕНИЕ

4. Эксперимент - базовый метод науки

5. Научные факты эмпирического исследования

6. Методы предполагающие работу с полученной эмпирической информацией

7. Методологические аспекты

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

1. Методы вычленения и исследования эмпирического объекта

⁻ наблюдение - способ сбора информации, осуществляемого на основе регистрации и фиксации первичных данных;

⁻ сравнение – позволяет проводить сравнения исследуемого объекта с аналогом;

⁻ эксперимент - основан на исследовании изучаемого объекта в искусственно созданных для него условиях.

2. Наблюдение эмпирического научного познания

Опирается на развитую теорию или отдельные теоретические положения;

Имеет обоснованный планомерный и организованный характер;

Является систематичным, исключающим ошибки случайного происхождения;

3. Получение информации эмпирическим методом

эмпирический объект исследование информация

Являются средствами наименования, своеобразными ярлыками или удобными идентифицирующими метками;

Являются орудием счета;

Являются средством установления равенства интервалов или разностей;

Являются знаками, выражающими количественные отношения между качествами, т. е. средствами выражения величин.

Используются различные методы. Эмпирическое исследование - это отдельная группа методов, включающая в себя опосредованный или непосредственный сбор данных, получаемых в ходе изучения какого-либо явления. К другим методам относятся организационные, интерпретационные и методы обработки данных. Также следует отметить, что научное эмпирическое исследование важно отличать от теоретического.

Различия между эмпирическим и теоретическим исследованием

Дословно "эмпирический" означает "получаемый опытным путем", то есть эмпирическое исследование - полученных в ходе изучения объекта конкретных данных. Таким образом, в эмпирическом исследовании происходит непосредственный контакт исследователя с изучаемым объектом. Теоретическое исследование происходит, грубо говоря, на мысленном уровне. В качестве основных эмпирическое познание использует в основном эксперимент и наблюдение за реальными объектами (непосредственное воздействие или наблюдение изучаемых явлений). Эмпирическое исследование - это, в первую очередь, максимальное исключение воздействия субъективных компонентов на результат познания. Теоретическое познание в этом плане характеризуется большей субъективностью, оперированием идеальными образами и объектами.

Структура эмпирического метода познания

В состав эмпирического научного исследования входят методы изучения (наблюдение и эксперименты); результаты, получаемые посредством данных методов (фактические данные); различные процедуры перевода полученных результатов («сырых данных») в закономерности, зависимости, факты. эмпирическое исследование - это не просто проведение эксперимента; это сложный в ходе которого подтверждаются или опровергаются научные гипотезы, выявляются новые закономерности и т. п.

Этапы эмпирического исследования

Эмпирическое исследование, как и любой другой метод состоит из нескольких шагов, каждый из которых важен для получения объективных данных. Перечислим основные этапы эмпирического исследования. После того как была поставлена цель, сформулированы задачи исследования, выдвинута гипотеза, исследователь переходит непосредственно к процессу добывания фактов. Это первый этап эмпирического исследования, когда данные наблюдения или эксперимента фиксируются в процессе работы. На данном этапе полученные результаты строго оцениваются; экспериментатор старается сделать данные максимально объективными, очищая их от побочных эффектов.

На втором этапе эмпирического исследования проводится обработка полученных в ходе первого этапа результатов. На данной стадии результаты проходят первичную обработку с целью нахождения различных закономерностей, связей. Здесь данные классифицируют, относят к различным типам, описывают полученные результаты при помощи специальной научной терминологии. Таким образом, эмпирическое исследование какого-либо явления или объекта чрезвычайно информативно. В ходе такого познания реальности можно вывести важные закономерности, составить определенную классификацию, выявить очевидные связи между объектами.

Эмпирическое знание - первичное научное знание, которое получается при контакте с изучаемым объектом. Эмпирия (лат.) - опыт. На негативном опыте (ошибках) учатся. Эмпирическое знание - описательное. Наука, 3 функции: описание, объяснение и предсказание.

Эмпирический уровень: объяснение отсутствует, но предсказывать можно (если видим, что медь расширяется при нагревании, то можно предсказать, что и другие металлы тоже).

Методы получения знания: эмпирическое исследование осуществляется при помощи наблюдения, эксперимента и измерения.

Наблюдение - присутствует не только при реальном контакте с объектом, но и в нашем воображении (знаковое наблюдение - чтение, математика).

Вначале наблюдение предшествуют познанию, мы формулируем проблему. Мы можем высказать гипотезу. Наблюдение в конце исследования носит проверочный характер нашей теории. В структуру наблюдения включают: объект, наблюдатель, условия наблюдения, приборы (инструменты), базисные знания. Научное наблюдение требует протоколирование всех явлений (чтобы учёного могли проверить). Наблюдения: прямые (объект доступен) и косвенные (объект не доступен, доступны только его следы и т.п., которые он оставил).

Апробация (лат.) - одобрение (оно не от слова «проба»).

Измерение: прямое (измерение длины), косвенное (времени, температуры; температура - энергия движения молекул).

Измерение в науке проводится многократно. Так как все величины будут разные в измерении. Каждый конкретный результат - среднее значение (также считается погрешность).

Эксперимент - активное воздействие на объект. Задача: поиск (не знаем, что будет) или проверяем уже существующую гипотезу

Эмпирическое знание имеет логическую форму понятия. Когда мы связываем два эмпирических понятия или явления, то получаем законом (чем больше объём, тем меньше давление и пр.). Эмпирическое знание - первое и последнее научное знание (Конт, Мах, это мнение позитивистов). Теоретическое знание не содержит нового знания по их мнению. Но учёный не может быть эмпириком, так как использует язык (а язык абстрактен, он использует понятия, которые нельзя потрогать).

Факт - почти то же самое, что и теория (и то и другое - одно знание). Факт нуждается в интерпретации. Интерпретация факта вкладывает в него значение. У факта всегда много интерпретаций. Структура факта: то, что мы переживаем (психологический компонент); то, что мы высказали (лингвистический компонент); само событие.

Факты, роль в науке: источник и проверка. Факты должны подтверждать знания. Постпозитивизм (Попер): факт не может подтверждать, но может опровергать теорию.

Локатор: любое научное знание - предположение (оно не может опровергаться и подтверждаться). Цель заменять старые предположения (догадки) новыми. А о том, что новые лучше старых мы «догадываемся».

Научные знания представляют собой сложную развивающуюся систему, в которой по мере эволюции возникают все новые уровни организации. Они оказывают обратное воздействие на ранее сложившиеся уровни знания и трансформируют их. В этом процессе постоянно возникают новые приемы и способы теоретического исследования, меняется стратегия научного поиска.

Существует два вида организации знания: эмпирический и теоретический. Соответственно можно выделить два типа познавательных процедур, порождающих эти знания.

Обращаясь к философскому аспекту этого вопроса необходимо отметить таких философов Нового Времени, как Ф.Бэкон, Т.Гоббс и Д.Локк. Фрэнсис Бэкон говорил, что путем, ведущим к знанию, является наблюдение, анализ, сравнение и эксперимент. Джон Локк полагал, что все наши знания мы черпаем из опыта и ощущений.

Различие эмпирического и теоретического уровней научного познания касается средств исследования, специфики методов и характера предмета исследования.

Рассмотрим средства эмпирического уровня научного познания. Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Оно предполагает осуществление наблюдений и экспериментальную деятельность. Поэтому средства эмпирического исследования необходимо включают в себя приборы, приборные установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента.

В теоретическом же исследовании отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с объектами. На этом уровне объект может изучаться только опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном.

Кроме средств, которые связаны с организацией экспериментов и наблюдений, в эмпирическом исследовании применяются и понятийные средства. Они функционируют как особый язык, который часто называют эмпирическим языком науки. Он имеет сложную организацию, в которой взаимодействуют собственно эмпирические термины и термины теоретического языка.

Смыслом эмпирических терминов являются особые абстракции, которые можно было бы назвать эмпирическими объектами. Их следует отличать от объектов реальности. Эмпирические объекты -- это абстракции, выделяющие в действительности некоторый набор свойств и отношений вещей. Реальные объекты представлены в эмпирическом познании в образе идеальных объектов, обладающих жестко фиксированным и ограниченным набором признаков. Реальному же объекту присуще бесконечное число признаков.

Что же касается теоретического познания, то в нем применяются иные исследовательские средства. Здесь отсутствуют средства материального, практического взаимодействия с изучаемым объектом. Но и язык теоретического исследования отличается от языка эмпирических описаний. В качестве его основы выступают теоретические термины, смыслом которых являются теоретические идеальные объекты.

Особенности средств и методов двух уровней научного познания связаны со спецификой предмета эмпирического и теоретического исследования. На каждом из этих уровней исследователь может иметь дело с одной и той же объективной реальностью, но он изучает ее в разных предметных срезах, в разных аспектах, а поэтому ее видение, ее представление в знаниях будут даваться по-разному. Эмпирическое исследование в основе своей ориентировано на изучение явлений и зависимостей между ними. На этом уровне познания сущностные связи не выделяются еще в чистом виде, но они как бы высвечиваются в явлениях, проступают через их конкретную оболочку.

На уровне же теоретического познания происходит выделение сущностных связей в чистом виде. Сущность объекта представляет собой взаимодействие ряда законов, которым подчиняется данный объект. Задача теории как раз и заключается в том, чтобы, расчленив эту сложную сеть законов на компоненты, затем воссоздать шаг за шагом их взаимодействие и таким образом раскрыть сущность объекта.

Эмпирический и теоретический уровни различаются по методам исследования. С помощью эмпирических методов исследования осуществляется накопление, фиксация, обобщение и систематизация опытных данных, их статистическая и индуктивная обработка, в то время как, с помощью теоретических происходит формирование законов наук и теорий.

К эмпирическим методам исследования относят наблюдение, сравнение, измерение и эксперимент, к теоретическим - аналогию, идеализацию, формализацию и др.

Наблюдение - это целенаправленное систематическое восприятие объекта, доставляющее первичный материал для научного исследования. Целенаправленность - важнейшая характеристика наблюдения. Концентрируя внимание на объекте, наблюдатель опирается на имеющиеся у него некоторые знания о нем, без которых нельзя определить цель наблюдения. Наблюдение характеризуется также систематичностью, которая выражается в восприятии объекта многократно и в разных условиях, планомерностью, исключающий пробелы в наблюдении, и активностью наблюдателя, его способностью к отбору нужной информации, определяемой целью исследования.

Требования, предъявляемые к научным наблюдениям:

- четкая постановка цели наблюдения;
- выбор методики и разработка плана;
- системность;
- контроль за надежностью и корректностью результатов наблюдения;
- обработка, осмысление и истолкование полученного массива данных;

Как метод научного познания наблюдение дает исходную информацию об объекте, необходимую для его дальнейшего исследования.

Важную роль в познании играют сравнение и измерение. Сравнение представляет собой метод сопоставления объектов с целью выявления сходства или различия между ними. Если объекты сравниваются с объектом, выступающим в качестве эталона, то такое сравнение называется измерением.

Наиболее сложным и эффективным методом эмпирического познания является эксперимент, опирающийся на другие эмпирические методы. Эксперимент - метод исследования объекта, при котором исследователь (экспериментатор) активно воздействует на объект, создает искусственные условия, необходимые для выявления определенных его свойств. Эксперимент предполагает применение определенных средств: приборов, инструментов, экспериментальных установок, характеризуется активным воздействием на объект, может быть повторен столько раз, сколько требуется для получения достоверных результатов.

Существуют два типа экспериментальных задач:

- исследовательский эксперимент, который связан с поиском неизвестных зависимостей между несколькими параметрами объекта;
- проверочный эксперимент, который применяется в случае, когда требуется подтвердить или опровергнуть те или иные следствия теории.

В эксперименте, как правило, используются приборы - искусственные или естественные материальные системы, принципы работы которых нам хорошо известны. Т.о. в рамках нашего эксперимента уже фигурирует в материальной форме наше знание, некоторые теоретические представления. Без них невозможен эксперимент, по крайней мере, в рамках науки. Всякая попытка отделить эксперимент от теории знаний делает невозможным понимание его природы, познавания сущности.

Эксперименты и данные наблюдения.

Различие между данными наблюдения и эмпирическими фактами как особыми типами эмпирического знания было зафиксировано еще в позитивистской философии науки 30-х годов. В это время шла довольно напряженная дискуссия относительно того, что может служить эмпирическим базисом науки. Вначале предполагалось, что ими являются непосредственные результаты опыта - данные наблюдения. В языке науки они выражаются в форме особых высказываний - записей в протоколах наблюдения, так называемые протокольные предложения.

В протоколе наблюдения указывается, кто наблюдал, время наблюдения, описываются приборы, если они применялись в наблюдении,

Анализ смысла протокольных предложений показал, что они содержат не только информацию об изучаемых явлениях, но и, как правило, включают ошибки наблюдателя, наслоения внешних возмущающих воздействий, систематические и случайные ошибки приборов и т.п. Но тогда стало очевидным, что данные наблюдения, в силу того, что они отягощены субъективными наслоениями, не могут служить основанием для теоретических построений.

В ходе дискуссий было установлено, что такими знаниями выступают эмпирические факты. Именно они образуют эмпирический базис, на который опираются научные теории.

Уже сам характер фактофиксирующих высказываний подчеркивает их особый объективный статус, по сравнению с протокольными предложениями. Но тогда возникает новая проблема: как осуществляется переход от данных наблюдения к эмпирическим фактам и что гарантирует объективный статус научного факта?

Постановка этой проблемы была важным шагом на пути к выяснению структуры эмпирического познания. Эта проблема активно разрабатывалась в методологии науки XX столетия. В конкуренции различных подходов и концепций она выявила многие важные характеристики научной эмпирии, хотя и на сегодняшний день проблема далека от окончательного решения.

Важно сразу же уяснить, что научное наблюдение носит деятельностный характер, предполагая не просто пассивное созерцание изучаемых процессов, а их особую предварительную организацию, обеспечивающую контроль над их протеканием.

Деятельностная природа эмпирического исследования на уровне наблюдений наиболее отчетливо проявляется в ситуациях, когда наблюдение осуществляется в ходе реального эксперимента. По традиции эксперимент противопоставляется наблюдению вне эксперимента.

В заключение необходимо отметить, что эмпирическая зависимость является результатом индуктивного обобщения опыта и представляет собой вероятностно-истинное знание. Теоретический же закон -- это всегда знание достоверное.

Итак, выделив эмпирическое и теоретическое познание как два особых типа исследовательской деятельности, можно сказать, что предмет их разный, т.е. теория и эмпирическое исследование имеют дело с разными срезами одной и той же действительности. Эмпирическое исследование изучает явления и их корреляции; в этих корреляциях, в отношениях между явлениями оно может уловить действие закона. Но в чистом виде он выявляется только в результате теоретического исследования.

К методам эмпирического исследования в науке и технике относятся, наряду с некоторыми другими, наблюдение, сравнение, измерение и эксперимент.

Наблюдение. Под наблюдением понимается систематическое и целенаправленное восприятие интересующего нас объекта: вещи, явления, свойства, состояния чего-либо. Это наиболее простой метод, выступающий, как правило, в составе других эмпирических методов, хотя в ряде наук также и самостоятельно или в роли главного, как в наблюдении погоды, в наблюдательной астрономии и т.п. Изобретение телескопа позволило человеку распространить наблюдение на ранее недоступную область мегамира, создание микроскопа ознаменовало вторжение в микромир. Рентгеновский аппарат, радиолокатор, генератор ультразвука и много других технических средств наблюдения привели к невиданному росту научной и практической ценности этого метода исследования. Существуют также способы и методики самонаблюдения и самоконтроля в психологии, медицине, физкультуре и спорте. Само понятие наблюдения в теории познания обобщенно выступает в форме понятия созерцания, оно связано с категориями деятельности и активности субъекта.

Чтобы быть плодотворным и продуктивным, наблюдение должно удовлетворять следующим требованиям.

Быть преднамеренным, т.е. вестись для решения вполне определенных задач в рамках общей цели научной деятельности и инженерной практики.

Быть планомерным, т.е. состоять из наблюдений, идущих по определенному плану, схеме, вытекающих из характера объекта, а также целей и задач исследования.

Быть целенаправленным, т.е. фиксировать внимание наблюдателя лишь на интересующих его объектах и не останавливаться на тех, которые выпадают из задач наблюдения. Наблюдение, направленное на восприятие отдельных деталей, сторон, аспектов, частей объекта, называют фиксирующим, а охватывающее целое при условии повторного наблюдения - соответственно, флуктуирующим. Соединение этих видов наблюдения в итоге и дает целостную картину объекта.

Быть активным, т.е. таким, когда наблюдатель целенаправленно ищет нужные для его задач объекты среди некоторого их множества, рассматривает отдельные интересующие его стороны, свойства, аспекты этих объектов, опираясь при этом на запас собственных знаний, опыта и навыков.

Быть систематическим, т.е. таким, когда наблюдатель ведет свое наблюдение непрерывно, а не случайно и спорадически, по определенной, продуманной заранее схеме, в разнообразных или же строго оговоренных условиях.

Сравнение - это один из наиболее распространенных и универсальных методов познания. Известный афоризм «Все познается в сравнении» - лучшее тому доказательство. Сравнением называют установление сходства и различия предметов и явлений разного рода, их сторон и аспектов, вообще - объектов исследования. В результате сравнения устанавливается то общее, что присуще двум и более объектам - в данный момент или в их истории. В науках исторического характера сравнение было развито до уровня основного метода исследования, который получил название сравнительно-исторического. Выявление общего, повторяющегося в явлениях, - ступень на пути к познанию закономерного.

Для того чтобы сравнение было плодотворным, оно должно удовлетворять двум основным требованиям: сравниваться должны лишь такие стороны и аспекты, объекты в целом, между которыми существует объективная общность; сравнение должно идти по наиболее важным, существенным в данной исследовательской или другой задаче признакам. Сравнение по несущественным признакам может привести лишь к заблуждениям и ошибкам. В этой связи надо осторожно относиться к умозаключениям «по аналогии». Французы даже говорят, что «сравнение - не доказательство!»

Интересующие исследователя, инженера, конструктора объекты могут сравниваться или непосредственно, или опосредованно - через третий объект. В первом случае они получают качественные оценки: больше - меньше, светлее - темнее, выше - ниже, ближе - дальше, и т.д. Правда, и здесь можно получить простейшие количественные характеристики: «выше в два раза», «тяжелее в два раза» и т.п. Когда же имеется еще и третий объект в роли эталона, мерки, масштаба, то они получают особо ценные и более точные количественные характеристики.

Измерение исторически развивалось из наблюдений и сравнения. Однако в отличие от простого сравнения оно более результативно и точно. Современное естествознание, начало которому было положено Леонардо да Винчи, Галилео Галилеем и Исааком Ньютоном, своим расцветом обязано применению измерений. Именно Галилей провозгласил принцип количественного подхода к явлениям, согласно которому описание физических явлений должно опираться на величины, имеющие количественную меру - число. Он считал, что книга природы написана на языке математики. Инженерия, проектирование и конструирование в своих методах продолжают эту же линию.

Измерение - это процедура определения численного значения некоторой характеристики объекта посредством сравнения ее с единицей измерения, принятой как стандарт данным исследователем или всеми учеными и практиками. Как известно, существуют международные и национальные единицы измерения основных характеристик различных классов объектов, такие как час, метр, грамм, вольт, бит и др.; день, пуд, фунт, верста, миля и др. Измерение предполагает наличие следующих основных элементов: объекта измерения, единицы измерения, т.е. масштаба, мерки, эталона; измерительного устройства; метода измерения; наблюдателя.

Измерения бывают прямые и косвенные. При прямом измерении результат получается непосредственно из самого процесса измерения (например, используя меры длины, времени, веса и т.д.). При косвенном измерении искомая величина определяется математическим путем на основе других величин, полученных ранее прямым измерением. Так получают, например, удельный вес, площадь и объем тел правильной формы, скорость и ускорение тела, мощность и т.д.

Измерение позволяет находить и формулировать эмпирические законы и фундаментальные мировые константы. В связи с этим оно может служить источником формирования даже целых научных теорий. Так, многолетние измерения движения планет Тихо Браге позволили потом Иоганну Кеплеру создать обобщения в виде известных трех эмпирических законов движения планет. Измерение атомных весов в химии явилось одной из основ формулирования Дмитрием Менделеевым своего знаменитого периодического закона в химии и т.п. Измерение дает не только точные количественные сведения о действительности, но и позволяет вносить новые качественные соображения в теорию. Так произошло в итоге с измерением скорости света в опыте Майкельсона-Морли для создания Эйнштейном теории относительности. Примеры можно продолжать.

Важнейший показатель ценности измерения - его точность.

Точность измерений зависит от имеющихся приборов, их возможностей и качества, от применяемых методов и самой подготовки исследователя. Следует иметь в виду, что существуют определенные требования к уровню точности. Он должен находиться в соответствии с природой объектов и с требованиями познавательной, проектировочной, конструкторской или инженерной задачи. Так, в технике и строительстве постоянно имеют дело с измерением массы, длины и пр. Но в большинстве случаев абсолютная точность здесь не требуется, более того, она выглядела бы вообще смешно, если бы, скажем, вес опорной колонны для здания проверялся до тысячных долей грамма. Существует и проблема измерения массовидного материала, связанного со случайными отклонениями, как это бывает в больших совокупностях. Такие явления характерны для объектов микромира, для биологических, социальных, экономических и других подобных объектов. Здесь применимы поиски статистического среднего и методы, специально ориентированные на обработку случайного и его распределений в виде вероятностных методов. Для исключения случайных и систематических ошибок измерения, выявления ошибок и погрешностей, связанных с природой

юз приборов и самого наблюдателя, развита специальная математическая теория ошибок.

В связи с развитием техники особое значение в XX веке приобрели методы измерения в условиях быстрого протекания процессов в агрессивных средах, где исключается присутствие наблюдателя. На помощь здесь пришли методы авто- и электрометрии, а также компьютерной обработки информации и управления процессами измерения. В их создании выдающуюся роль сыграли разработки ученых Новосибирского института автоматики и электрометрии СО РАН, а также НГТУ. Это были результаты мирового класса.

Измерение наряду с наблюдением и сравнением широко используется на эмпирическом уровне познания и деятельности человека вообще, оно входит в состав наиболее развитого, сложного и значимого метода - экспериментального.

Эксперимент. Под экспериментом понимается такой метод изучения и преобразования объектов, когда исследователь активно воздействует на них путем создания искусственных условий, необходимых для выявления каких-либо интересующих его свойств, характеристик, аспектов, сознательно изменяя течение естественных процессов, ведя при этом регулирование, измерение и наблюдение. Основным средством создания таких условий служат разнообразные приборы и искусственные устройства. Эксперимент представляет собой наиболее сложный, комплексный и эффективный метод эмпирического познания и преобразования объектов разного рода. Но сущность его не в сложности, а в целенаправленности, преднамеренности и вмешательстве путем регулирования и управления в течение изучаемых и преобразуемых процессов и состояний объектов.

Отличительными признаками эксперимента считают возможность изучения и преобразования того или иного объекта в относительно чистом виде, когда все побочные факторы, затемняющие суть дела, устраняются почти целиком. Это дает возможность исследования объектов действительности в экстремальных условиях, т.е. при сверхнизких и сверхвысоких температурах, давлениях и энергиях, величинах скорости процессов, напряженности электрических и магнитных полей, энергиях взаимодействия. В этих условиях можно выявить неожиданные и удивительные свойства обычных объектов и тем самым глубже проникнуть в их сущность и механизмы преобразований.

Примерами явлений, открытых в экстремальных условиях, служат сверхтекучесть и сверхпроводимость при низких температурах. Важнейшим достоинством эксперимента стала его повторяемость, когда наблюдения, измерения, испытания свойств объектов проводятся многократно при варьировании условий, чтобы повысить точность, достоверность и практическую значимость ранее полученных результатов, убедиться вообще в существовании нового явления.

К эксперименту обращаются в следующих ситуациях: когда пытаются обнаружить у объекта ранее неизвестные свойства и характеристики - это исследовательский эксперимент; когда проверяют правильность тех или иных теоретических положений, выводов и гипотез - проверочный к теории эксперимент; когда проверяют правильность ранее произведенных экспериментов - проверочный к эмпирии эксперимент; учебно-демонстрационный эксперимент.

Наблюдения, измерения и эксперименты в основном базируются на различных приборах. Что же такое прибор с точки зрения его роли для исследования? В широком смысле слова под приборами понимают искусственные, технические средства и разного рода устройства, которые позволяют вести исследование какого-либо интересующего нас явления, свойства, состояния, характеристики с количественной стороны, а также создавать строго определенные условия для их обнаружения, реализации и регулирования; устройства, позволяющие вместе с тем вести наблюдение и измерение.

Не менее важно при этом выбрать систему отсчета, создать ее специально в приборе. Под системами отсчета понимают объекты, которые мысленно принимают за исходные, базисные и физически покоящиеся, неподвижные. Это хорошо видно при измерениях, осуществляющихся с помощью разных шкал для отсчета. Например, в астрономических наблюдениях - это Земля, Солнце, условно неподвижные звезды. Физики называют «лабораторной» ту систему отсчета, которая совпадает с местом наблюдения и измерения. В самом приборе система отсчета - это важная часть измерительного устройства, условно проградуированная на шкале мерная линейка, где наблюдателем фиксируется, например, отклонение стрелки или светового сигнала от начала шкалы. В цифровых системах измерения мы все равно имеем начало отсчета, известное наблюдателю на основе знания особенностей применяемого здесь счетного множества единиц измерения. Простые и понятные шкалы имеются у линеек, часов с циферблатом, у большинства электроизмерителей и термометров.

Создание приборов и изобретение новых как для измерений, так и для экспериментов - это издавна особая область деятельности ученых и инженеров, требующая огромного опыта и таланта. Сегодня - это также и современная, все более активно развивающаяся отрасль производства, торговли и соответствующего маркетинга. Сами приборы и устройства как продукты технологий, научного и технического приборостроения, их качество и количество - по сути дела показатель степени развитости той или иной страны и ее экономики.