Основы научных исследований (Общий курс)

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

(ОБЩИЙ КУРС)

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Третье издание, переработанное и дополненное

Москва
РИОР

ИНФРА-М

В.В. КОСМИН

УДК 001.8(075.8)
ББК 72я73

К71

Автор:
Космин Владимир Витальевич — канд. техн. наук, действительный член Российской академии транспорта. Автор более 150 печатных работ. Многие годы
работал в НИИ строительного и транспортного профиля, в том числе руководил научно-исследовательскими лабораториями и научными коллективами. 
Преподавал строительные и экономические дисциплины в государственных 
и негосударственных вузах Москвы (Российский государственный открытый 
технический университет путей сообщения, Московский институт экономики, политики и права, Московский физико-технический институт, Московский институт инженеров железнодорожного транспорта)
Рецензенты:
Дудников Евгений Евгеньевич— д-р техн. наук, Институт проблем управления РАН;
ч

Маковский Лев Вениаминович — профессор, заведующий кафедрой Московского
автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ)

Космин В.В.
К71 
 
Основы научных исследований (Общий курс) : учеб. пособие / В.В. Кос-

мин. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : РИОР : ИНФРА-М, 2017. — 227 с. +
Доп. материалы [Электронный ресурс; URL: http://www.znanium.com]. — (Высшее образование: Магистратура). — DOI: https://doi.org/10.12737/12140

ISBN 978-5-369-01464-6 (РИОР)
ISBN 978-5-16-011354-8 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-103548-1 (ИНФРА-М, online)
Учебное пособие знакомит читателя с сущностью и функциями науки, 
основными понятиями научного исследования, методами получения знаний 
и их формами, процессом научного исследования, в том числе сбором информации и ее обработкой, проведением экспериментальных исследований, а
также с понятием защиты интеллектуальной собственности и ее экономической оценкой, системой подготовки и аттестации научных кадров. Приводятся сведения по подготовке, оформлению и публичному апробированию 
научной работы (оформление результатов исследования в виде научных отчетов, рефератов, диссертаций, подготовка научных статей, докладов на конференциях, семинарах, на защите диссертации).
В электронных приложениях помещены нормативные документы, регу
лирующие организацию и проведение научных исследований и присуждение 
ученых степеней и званий в Российской Федерации.
Предназначено для студентов вузов, аспирантов, соискателей и начина
ющих исследователей, а также может быть полезно заказчикам и инвесторам 
научных исследований и производственникам, участвующим в них.

УДК 001.8(075.8)
ББК 72я73

ISBN 978-5-369-01464-6 (РИОР)
ISBN 978-5-16-011354-8 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-103548-1 (ИНФРА-М, online)
© Космин В.В.

ФЗ

№ 436-ФЗ

Издание не подлежит маркировке
в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1

Материалы, отмеченные знаком
, доступны в электронно
библиотечной системе ZNANIUM по адресу http://znanium.com.

Ссылку для доступа вы можете получить при сканировании
QR-кода, размещенного на обложке

ПРЕДИСЛОВИЕ 

В рыночных условиях наука выступает одной из важнейших составляющих обеспечения конкурентоспособности организаций. Основы научных исследований необходимо знать не только тем, кто собирается связать свою деятельность с наукой, но и каждому, кто использует достижения научно-технической революции в практической деятельности, а также инвесторам и заказчикам научных исследований, 
экспертам и т.д. 
Цель изучения дисциплины «Основы научных исследований», излагаемой в этом учебном пособии, — ознакомить студентов, специализирующихся в различных областях, и других субъектов научных 
исследований с методами и содержанием прикладных научных исследований, их организацией и проведением. 
Содержание пособия предусматривает, что после изучения курса 
«Основы научных исследований» читатель должен, в частности: 
знать методы проведения научных исследований, этапы их организации; методы моделирования и сферы их рационального применения; методы статистической обработки результатов наблюдений и 
экспериментов; систему информационного обеспечения научных исследований; 
уметь выбрать метод моделирования изучаемого явления, процесса, ситуации и т.п. и методы статистической обработки результатов 
наблюдения и эксперимента; вести информационный поиск по теме 
научного исследования;  
иметь представление о месте научного исследования в развитии 
производства; об этапах научного исследования, их организации и 
проведении научно-исследовательских работ (НИР); о структуре научно-исследовательской организации; о составе и порядке оформления отчета о научной работе; о публикации результатов научного исследования; о системе подготовки, повышения квалификации и аттестации научных кадров. 
Содержание учебного пособия охватывает основные аспекты НИР. 
Наука рассматривается как особый вид деятельности, нацеленный на 
получение и исследование новых фактов и явлений в природе. Показаны структура научного знания, специфика научных методов исследования в них, особенности науки в современных условиях, государственное и негосударственное ее регулирование, важнейшие научные 
понятия, структура и специфика творческого процесса. Описаны этапы научного исследования, информационный поиск, источники информации (публикации, Интернет, научно-техническая документация), основы авторского права и права собственности на результаты 
научных исследований, формулирование и анализ задачи исследования, теоретические методы исследования (аналитические методы), 
моделирование в науке и его место в исследовании, виды моделиро

вания, статистические методы исследования, статистические оценки 
экспериментальных данных и их совокупностей, математические основы планирования эксперимента, публикация результатов научного 
исследования, депонирование, устное представление информации, 
экономические аспекты НИР. Рассмотрены система аттестации научных кадров, ученые звания и степени, система подготовки и повышения квалификации научных работников (магистратура, аспирантура, 
докторантура). 
Автор выражает глубокую благодарность уважаемым рецензентам 
за внимание к рукописи и ценные замечания и рекомендации по ее 
улучшению, а читателям желает успехов в нелегком, но увлекательном труде научного работника. 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

Научно-технический прогресс и развитие науки в Российской Федерации регламентируются государственной программой Российской 
Федерации «Развитие науки и технологий» на 2013–2020 годы 
(http://base.garant.ru/70643478), в состав которой входят ряд подпрограмм: 
«Фундаментальные научные исследования»; 
«Прикладные проблемно ориентированные исследования и развитие научно-технологического задела в области перспективных технологий»; 
«Институциональное развитие научно-исследовательского сектора»; 
«Развитие межотраслевой инфраструктуры сектора исследований 
и разработок»; 
«Международное сотрудничество в сфере науки»; 
«Обеспечение реализации Государственной программы»; 
а также федеральные целевые программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» (утв. постановлением Правительства Российской Федерации от 21 мая 2013 г. № 426) и 
«Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 
2014–2020 годы (утв. постановлением Правительства Российской Федерации от 21 мая 2013 г. № 424).  
Целью Программы является формирование конкурентоспособного 
и эффективно функционирующего сектора исследований и разработок 
и обеспечение его ведущей роли в процессах технологической модернизации российской экономики, а в ее задачи входят:  
 
развитие фундаментальных научных исследований; 
 
создание опережающего научно-технологического задела на 
приоритетных направлениях научно-технологического развития; 
 
институциональное развитие сектора исследований и разработок, совершенствование его структуры, системы управления и 
финансирования, интеграция науки и образования; 
 
формирование современной материально-технической базы 
сектора исследований и разработок; 
 
обеспечение интеграции российского сектора исследований и 
разработок в международное научно-технологическое пространство. 
Определены целевые индикаторы и показатели Программы, включающие: 
 
удельный вес Российской Федерации в общем числе публикаций в мировых научных журналах, индексируемых в базе данных «Сеть науки» (Web of Science); 

 
отношение средней заработной платы научных сотрудников к 
средней заработной плате по субъекту Российской Федерации; 
 
число цитирований в расчете на одну публикацию российских 
исследователей в научных журналах, индексируемых в базе 
данных Web of Science; 
 
средний возраст исследователей; 
 
удельный вес исследователей в возрасте до 39 лет в общей 
численности исследователей; 
 
число публикаций российских авторов в научных журналах, 
входящих в перечень, утвержденный Высшей аттестационной 
комиссией, в расчете на 100 исследователей; 
 
доля исследователей высшей научной квалификации (кандидаты и доктора наук) в общей численности исследователей в возрасте до 39 лет (включительно); 
 
число публикаций российских авторов в научных журналах, 
индексируемых в базе данных Scopus, в расчете на 100 исследователей; 
 
доля инновационной продукции (товаров и услуг) в общем 
объеме реализованной продукции (товаров и услуг) в сфере 
научных исследований и разработок; 
 
удельный вес средств, полученных от выполнения научной и 
научно-технической деятельности, в общем объеме средств ведущих российских университетов; 
 
число публикаций российских авторов в научных журналах, 
индексируемых в базе данных Web of Science, в расчете на 
100 исследователей; 
 
коэффициент изобретательской активности (число отечественных патентных заявок на изобретения, поданных в Российской 
Федерации, в расчете на 10 тыс. человек населения); 
 
удельный вес стоимости машин и оборудования в возрасте до 
5 лет в общей стоимости машин и оборудования в организациях, выполняющих научные исследования и разработки; 
 
удельный вес затрат на технологические инновации, выполненные собственными силами организации, в общем объеме 
затрат на технологические инновации в сфере научных исследований и разработок; 
 
доля затрат на приобретение машин, оборудования, программных средств в общем объеме затрат на технологические инновации; 
 
доля новых для рынка сбыта организаций инновационных товаров, работ, услуг в объеме инновационных товаров, работ, 
услуг в сфере научных исследований и разработок; 

 
удельный вес публикаций в соавторстве с зарубежными учеными в общем числе публикаций российских авторов в научных журналах, индексируемых в базе данных Web of Science; 
 
удельный вес публикаций в соавторстве с зарубежными учеными в общем числе публикаций российских авторов в научных журналах, индексируемых в базе данных Scopus; 
 
удельный вес исследователей в возрасте до 39 лет в общей 
численности исследователей, направленных на работу (стажировку) в зарубежные научные организации и университеты. 
Ожидаемые результаты реализации Программы предусматривают 
к 2020 г. обеспечение: 
 
мирового уровня исследований в сфере фундаментальных и 
поисковых работ с максимальным приближением к мировому 
уровню в странах с развитой экономикой, высокой степени 
международного сотрудничества в интересах формирования 
современной технологической базы экономики страны; 
 
концентрации кадровых и материальных ресурсов на приоритетных направлениях, создания научно-технологического задела, востребованного секторами экономики; 
 
вхождения Российской Федерации в число стран-лидеров по 
патентной активности; 
 
увеличения практического применения результатов научных 
исследований, проводимых в рамках Программы; 
 
поддержки и развития национальных исследовательских центров как базовых элементов инновационной системы страны; 
 
эффективной интеграции научной, образовательной и инновационной деятельности; 
 
реализации программы фундаментальных научных исследований мирового уровня в ведущих университетах, научных организациях и государственных научных центрах Российской Федерации, выполняемых с привлечением ведущих ученых; 
 
эффективной интеграции российского научно-технологического комплекса в глобальную инновационную систему, подтверждения статуса Российской Федерации как мировой научной державы. 
Столь масштабные задачи, поставленные перед российской наукой, требуют привлечения к их решению широких масс специалистов 
из различных отраслей экономики, из вузов и др. В условиях организационного реформирования науки в Российской Федерации и сложного положения российской науки максимальное информирование 
молодого поколения, в том числе студентов учебных заведений системы высшего профессионального образования, о сути и методах научного исследования может послужить эффективным и плодотворным инструментом развития науки в нашей стране.  

ГЛАВА 1. ПОНЯТИЕ, СОДЕРЖАНИЕ 
И ФУНКЦИИ НАУКИ 

1.1. ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О НАУКЕ И ЕЕ РАЗВИТИИ 

Возникновение науки как сферы человеческой деятельности тесно 
связано с естественным процессом разделения общественного труда, 
первоначальным выделением научного исследования из сферы производства. 
Содержанием науки выступают: 
 теория как система знаний, являющихся формой общественного сознания; 
 содействие практическому использованию выработанных наукой рекомендаций для производства благ, являющихся жизненной потребностью людей. 
Содержание понятия «наука» может быть представлено схематично в виде иерархической структуры (рис. 1.1). 

 

Рис. 1.1. Структура понятия «наука» 

Главная функция науки — познание объективного мира, приведение знаний о нем в стройную и адекватную систему (рис. 1.2). При 
этом не все знания, приведенные в систему, составляют науку.  
 
Например, практические пособия по строительству, проектированию, планированию, нормированию представляют определенную систему знаний, но их нельзя отнести к сфере науки, поскольку эти тек

сты, опираясь на достижения науки, содержат лишь инструктивные 
указания по выполнению конкретных работ производственного характера. 
 

 

Рис. 1.2. Система функций науки 

Наука — это динамическая система знаний, раскрывающих новые 
явления в обществе и природе, нацеленная на применение их в практической деятельности людей. 
Теоретические знания основываются на научных теориях. Научная теория (от греч. theoria— наблюдение, исследование) — логическое обобщение опыта, практики, отражающее объективные закономерности развития природы и общества. Теоретические знания охватывают процессы как создания теорий (выдвижения гипотез), так и 
выведения следствий из них.  
Любая теория по мере своего развития заменяется более глубокой 
теорией. Однако если теория прошла хорошую экспериментальную 
проверку, она не отбрасывается полностью, а сохраняет свое значение 
в соответствующей науке.  
Научная теория обладает характерными для нее границами применимости, за пределами которых она имеет ограниченное действие или 
полностью неприменима. Границы применимости теории устанавливает обычно более общая теория. Из этого следует, что любая теория 
имеет сложную структуру.  
Теория неразрывно связана с практикой, ставящей перед знанием 
назревшие задачи и требующей их решения.  
Научная теория как форма организации знаний обеспечивает расширение сферы знания за пределы непосредственно наблюдаемого, 
поэтому она отличается от простой регистрации наблюдений и характеризуется наличием следующих элементов: 
 общие законы и сферы их применимости, где научная теория 
объясняет происходящие явления; 
 сферы предсказания неизвестных явлений; 
 логико-математический аппарат выведения следствий из законов; 

 концептуальная схема, без которой невозможно понимание 
объектов изучения конкретной научной теории. 
Отличительной чертой науки является ее активный поисковый характер. Наука должна постоянно изменяться, развиваться, находить 
новые решения и получать новые результаты. Если наука не выявляет 
рациональные пути решения практических задач, то она не сможет 
удовлетворять потребности, которыми вызвано ее развитие. Поэтому 
наука — не только система научных знаний, объясняющих мир, но 
одновременно — и средство, метод его изменения и преобразования. 
Она влияет на познание окружающего мира человеком не через эмоциональное или эстетическое восприятие, а посредством систематизированного, строго логического выявления объективных законов.  
Науки делятся на фундаментальные и прикладные, хотя такое деление относительно, в определенной степени условно. Так, фундаментальные науки, занимаясь поисками и открытиями новых закономерностей (например, в области теории прочности бетона или структуры 
металла), отдалены от непосредственного применения их результатов 
на практике, в прикладных исследованиях отраслевого характера. 
Прикладные науки более тесно связаны с практической деятельностью людей, будучи нацелены на разработку технико-экономически 
наиболее рациональных способов внедрения открытий фундаментальной науки. 
Наука как система знаний имеет специфическую структуру, включающую ряд элементов. 
Главным составным элементом науки являются научные законы, 
которые должны соответствовать законам объективного мира, быть 
их более или менее точным отражением. Частные законы раскрываются через обобщение развития науки, через анализ особенностей ее 
поступательного движения, а общие законы связывают конкретную 
науку с другими науками и явлениями.  
Процесс становления науки эволюционный (рис. 1.3). 

 

Рис. 1.3. Эволюция становления и развития науки 

Все науки проходят в своем развитии два основных этапа: 
1) описательный, связанный со сбором фактов и их первоначальной 
группировкой; 
2) логико-аналитический — качественный анализ фактов и последующее сочетание качественных и количественных (математических) методов научного познания.