Министерство образования и науки Российской федерации

ФГБОУ ВПО

«ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

Институт авиамашиностроения и транспорта

Кафедра менеджмента и логистики на транспорте

ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

(рабочая учебная программа дисциплины)

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Направление подготовки: 190700 «Технология транспортных процессов»

Профиль подготовки: «Организация перевозок и управление в единой транспортной системе»

Квалификация (степень): «Бакалавр»

Форма обучения: Очная Составитель программы: Шаров Максим Игоревич, к.т.н., доцент кафедры менеджмента и логистики на транспорте Иркутск 2013 г.

1. ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ФГОС, ОТНОСЯЩАЯСЯ К ДИСЦИПЛИНЕ

1.1. Вид деятельности выпускника Дисциплина «Основы научных исследований» охватывает круг вопросов относящиеся общекультурной, расчётно-проектной, экспериментальноисследовательской деятельности.

1.2. Задачи профессиональной деятельности выпускника В дисциплине «Основы научных исследований» рассматриваются указанные в ФГОС задачи профессиональной деятельности выпускника:

- участие в составе коллектива исполнителей в фундаментальных и прикладных исследованиях в области профессиональной деятельности;

- поиск и анализ информации по объектам исследований;

- анализ результатов исследований.

1.3. Перечень компетенций, установленных ФГОС В ГОС-3 указаны следующие компетенции профессиональной деятельности выпускника, рассматриваемые в дисциплине:

а) общекультурными (ОК):

- владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

- стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

- использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

б) профессиональными (ПК):

- готов применять новейшие технологии управления движением транспортных средств (ПК-14);

- готов к применению методик проведения исследований, разработки проектов и программ, проведения необходимых мероприятий, связанных с управлением и организацией перевозок, обеспечением безопасности движения на транспорте, а также выполнением работ по техническому регулированию на транспорте (ПК-23);

1.4. Перечень умений и знаний, установленных ФГОС В результате освоения программы дисциплины обучающийся должен:

уметь:

- проводить технические расчеты и определения экономической эффективности исследований и разработок;

- исследовать, проектировать и проводить экспериментальные работы на транспорте.

знать:

- Достижения науки и техники, передовой и зарубежный опыт накопленный в результате статистических исследований на транспорте;

- Методы статистического исследования: наблюдение, сводку и группировку статистических данных на предприятиях транспорта;

- Методы научных исследований;

- Понятие и классификацию научных исследований иметь представление:

- о функционировании науки в Российской федерации;

- основные понятиях применяемых на транспорте.

2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель курса – дать студентам знания о статистических методах сбора, обработки и анализа, и изучение системы статистических показателей социально-экономических явлений и процессов, их взаимосвязь, умение рассчитывать и анализировать основные социально-экономические показатели на транспорте, навыки проведения научных исследований и основы науки в целом.

Задачи:

- Проводить сплошное и выборочное наблюдение, обработать собранные данные, предварительно их сгруппировав, представить в виде вариационных рядов таблиц и графически;

- Определять абсолютные и относительные величины;

- Делать выводы по всем проводимым расчетам и изучаемым темам - Методы статистического исследования: наблюдение, сводку и группировку статистических данных на предприятиях транспорта;

- Методы научных исследований - Понятие и классификацию научных исследований - о функционировании науки в Российской федерации - основных понятиях применяемых на транспорте

3. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП

Для изучения дисциплины «Основы научных исследований», необходимо освоение содержания дисциплин: общий курс транспорта, менеджмент, маркетинг, управление персоналом, экономика отрасли, организационнопроизводственные структуры транспорта, экономическая оценка инженерных решений, пассажирские перевозки.

Знания и умения, приобретаемые студентами после освоения содержания дисциплины, будут использоваться в следующих дисциплинах:

грузовые перевозки, транспортно-экспедиционное обслуживание, транспортная логистика, мультимодальные транспортные технологии, интермодальные транспортные технологии, закупочная логистика, маркетинг транспортных услуг, управление операциями в логистических системах, дипломном проектировании.

4. ОСНОВНАЯ СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 ЗЕТ (108 часа) курсовое проектирование) Вид промежуточной аттестации Экзамен (36) Экзамен (36) (итогового контроля по дисциплине)

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1. Перечень основных разделов и тем дисциплины Тема 1. Введение в науку.

Тема 2. Статистка, как составляющая научных исследований на транспорте.

Тема 3. История науки.

Тема 4. Состояние Российской науки.

Тема 5. Понятие и классификация научных исследований на транспорте.

Тема 6. Теоретический и эмпирический уровень исследований.

Тема 7. Этапы научно-исследовательской работы.

Тема 8. Сбор научной информации и её основные источники.

Тема 9. Теоретические методы исследований.

Тема 10. Основные понятия статистики на транспорте.

5.2. Краткое описание содержания теоретической части разделов и тем дисциплины Введение в науку В Российской Федерации кардинальное изменение отношения к В литературе существуют самые разнообразные определения науки.

Согласно одному из таких определений "... Наука - это непрерывно развивающаяся система знаний... законов природы, общества..., получаемых и превращаемых в непосредственную производительную силу общества в результате специальной деятельности людей".

В ст. 2 Закона РФ "О науке и государственной научно-технической политике" приведены некоторые юридические понятия, относящиеся к научной деятельности людей, а именно:

"Научная (научно-исследовательская) деятельность (далее научная деятельность) - деятельность, направленная на получение и применение новых знаний...";

"Научно-техническая деятельность - деятельность, направленная на получение, применение новых знаний для решения технологических, инженерных, экономических, социальных, гуманитарных и иных проблем, обеспечения функционирования науки, техники и производства как единой системы...".

Систему научных знаний можно классифицировать следующим образом:

1. По отраслям знаний:

естественные науки; технические науки; общественные науки.

2. По научным дисциплинам:

математика;

физика;

теоретическая механика;

теория автомобилей и т.д.

3. По результатам научной деятельности:

публикации (книги, статьи);

авторские свидетельства;

патенты;

конструкторские разработки и др.

Научная деятельность, научная работа - это творческая деятельность, направленная на получение, освоение, переработку и систематизацию новых научных знаний. Результаты научной деятельности характеризуются следующими основными признаками:

новизной и оригинальностью;

уникальностью и неповторяемостью;

вероятностным характером и риском (в научной работе имеется риск получения отрицательного результата);

доказательностью результатов научной работы.

Научная деятельность классифицируется:

1. По целевому назначению: развитие теории; разработка новой техники;

совершенствование технологии.

2. По видам научных работ:

фундаментальные исследования; прикладные исследования; разработки.

3. По диапазону исследовательских работ:

направления в науке; научная проблема; научная тема (подтема);

научный вопрос.

4. По методу исследования:

теоретические;

экспериментальные;

комбинированные.

Научные учреждения независимо от их подчиненности, названия и ранга характеризуются, наличием научных сотрудников; средств научной деятельности; объектов научного труда, исследуемых предметов, например автомобилей; информационного массива и условий для научной деятельности.

Научные учреждения классифицируются в зависимости от того, к какой сфере деятельности они относятся:

- к непроизводственной сфере относятся академические институты, входящие в состав академии наук; научно-исследовательские институты общенаучного и гуманитарного профиля;

- к производственной сфере относятся все отраслевые институты, проектные и конструкторские институты и бюро; научно- производственные комплексы; технические вузы.

Статистка, как составляющая научных исследований на транспорте Получение статистических данных о разлиных явлениях существующих на транспорте, являтся частью научных исследований проводимых на транспорте, поэтому необходимо совместное изучение основ проведения научных исследований и понятий статистики.

История науки Первой и главной причиной возникновения науки является формирование субъектно-объектных отношений между человеком и природой, между человеком и окружающей его средой. Это связано, в первую очередь, с переходом человечества от собирательства к производящему хозяйству. Так, уже в эпоху Палеолита человек создает первые орудия труда из камня и кости – топор, нож, скребло, копье, лук, стрелы, овладевает огнем и строит примитивные жилища. В эпоху Мезолита человек плетет сеть, делает лодку, занимается обработкой дерева, изобретает лучковое сверло. В период Неолита (до 3000 г. до н.э.) человек развивает гончарное ремесло, осваивает земледелие, занимается изготовлением глиняной посуды, использует мотыгу, серп, веретено, глиняные, бревенчатые, свайные постройки, овладевает металлами. Использует животных в качестве тягловой силы, изобретает колесные повозки, гончарное колесо, парусник, меха. К началу первого тысячелетия до нашей эры появляются орудия труда из железа.

Второй причиной формирования науки является усложнение познавательной деятельности человека. «Познавательная», поисковая активность характерна и для животных, но в силу усложнения предметнопрактической деятельности человека, освоения человеком различных видов преобразующей деятельности, происходят глубокие изменения в структуре психики человека, строении его мозга, наблюдаются изменения в морфологии его тела.

Накопление знаний происходит с появлением цивилизаций и письменности; известны достижения древних цивилизаций (египетской, месопотамской и т. д.) в области астрономии, математики, медицины и др.

Однако в условиях господства мифологического, сознания эти успехи не выходили за чисто практические рамки. Так, например, Египет славился своими геометрами; но если взять египетский учебник геометрии, то там можно увидеть лишь набор практических рекомендаций для землемера, изложенных догматически («если хочешь получить то-то, делай так-то и такто»); понятие же теоремы, аксиомы и особенно доказательства было этой системе абсолютно чуждо. Действительно, требование «доказательств»

показалось бы почти кощунством в условиях, предполагавших авторитарную передачу знания от учителя к ученику.

Можно считать, что истинный фундамент современной науки был заложен в Древней Греции, начиная примерно с VI в. до н. э., когда на смену рационалистическое. Эмпирия, во многом заимствованная греками у египтян и вавилонян, дополняется научной методологией: устанавливаются правила логических рассуждений, вводится понятие гипотезы и т. д.,. Особенно важную роль в разработке и систематизации как методов, так и самих знаний сыграл Аристотель. Отличие античной науки от современной состояло в её умозрительном характере: понятие эксперимента было ей чуждо, учёные не стремились соединять науку с практикой (за редкими исключениями, например, Архимеда), а наоборот гордились причастностью к чистому, «бескорыстному» умозрению. Отчасти, это объясняется тем, что греческая философия предполагала, что история циклично повторяется, и развитие науки бессмысленно, так как оно неизбежно закончится кризисом этой науки.

Распространившееся в Европе христианство упразднило взгляд на историю, как на повторяющиеся периоды и создало высокоразвитую богословскую науку (родившуюся в ожесточённых богословских спорах с еретиками в эпоху Вселенских Соборов), построенную на правилах логики.

В эпоху Возрождения происходит поворот свободному от рационалистическому исследованию. Этому способствовало изобретение книгопечатания (середина 15-го века), резко расширившего базу для будущей науки. Прежде всего происходит становление гуманитарных наук.

Современное экспериментальное естествознание зарождается только в конце XVI века, её появление связывают с именем Галилея, первым систематически использовавшим эксперимент как основной метод исследования.

В своем развитии во времени любая отрасль науки проходит три основных этапа:

1. Сбор фактов.

2. Качественное описание явлений.

3. Количественное описание и прогнозирование явлений.

Наука оказывала, оказывает и будет оказывать огромное влияние на развитие общества. Приведу выдержки о датах научных событий из заметки "Полвека, изменившие мир", опубликованной в 1996 г. еженедельной газетой "Поиск" по версиям американского журнала "Popular Science" и газеты "Московские новости", а вы сами оцените их значимость для сегодняшней жизни:

1945 г. - осуществление манхэттенского проекта принесло Земле первые атомные бомбы;

1946 г. - в пенсильванском университете США создана первая крупная ЭВМ;

1947 г. - американские специалисты изобрели транзистор, сменивший электролампы;

1951 г. - американцы продемонстрировали первый видеомагнитофон;

1953 г. - начало эры пластмасс;

1954 г. - в г. Обнинске (СССР) начала действовать первая в мире атомная электростанция;

1955 г. - начало эры цветного телевидения;

1957 г. - в СССР запущен первый искусственный спутник Земли;

1960 г. - начало массового применения стиральных порошков;

1961 г. - полет в космос первого в мире космонавта Юрия Гагарина;

1967 г. - в ЮАР сделали первую операцию по пересадке сердца человеку;

1969 г. - первый человек на Луне - американец Нил Армстронг;

1970 г. - зарождение генной инженерии;

1971 г. - в США создали первый персональный компьютер;

1975 г. - в Лос-Анджелесе открылся первый магазин, торгующий персональными ЭВМ;

1978 г. - в Великобритании родилась Луиза Браун, первый ребенок "из пробирки"; начало эры компакт-дисков;

1980 г. - начало производства телефаксов;

1985 г. - переворот в криминалистике: англичанин Алекс Джеффрис открыл метод генной "дактилоскопии" путем анализа ДНК;

1994 г. - в США открыт топ-кварк.

Будущее человечества тоже определяется развитием науки. Судьба будущих поколений землян зависит от эффективности и оперативности научных исследований по решению различных проблем, например, следующих:

обеднение озонового слоя Земли ("озоновые дыры");

потепление климата ("парниковый эффект", сближение Земли и Солнца и др.);

ухудшение экологической обстановки на Земле;

ухудшение качества генофонда человечества;

стремительный рост численности населения на Земле;

исчерпание резервов роста сельскохозяйственного производства продуктов питания;

исчерпание трудновосполнимых ресурсов: металлических руд, нефти, природного газа, каменного угля и др.

Состояние Российской науки В соответствии с Законом РФ "О науке и государственной научнотехнической политике" научная деятельность в стране может осуществляться физическими лицами (гражданами России, иностранными гражданами, лицами без гражданства) и юридическими лицами (организациями, предприятиями и т.п.).

Очевидно, что эффективная научная деятельность возможна только при условии ее финансирования. Источниками финансирования научной деятельности в нашей стране являются:

1. Государственный бюджет (госбюджет).

2. Средства юридических и физических лиц.

Для финансирования научной деятельности могут направляться средства из госбюджета различных уровней: федерального и местных (областного, городского и т.д.). Помимо средств предприятий, организаций и фирм для развития науки используются денежные и иные средства различных отечественных и зарубежных фондов (Российский фонд фундаментальных исследований, Фонд Сороса и др.). При этом развивается практика выделения на конкурсной основе для конкретной научной деятельности грантов денежных и иных средств, передаваемых безвозмездно и безвозвратно.

Управление научной деятельностью в стране осуществляется на основе сочетания принципов государственного регулирования и самоуправления.

Физические лица и юридические лица негосударственной формы собственности имеют право самостоятельно определять все аспекты своей научной деятельности, не противоречащей законодательству страны.

Органы государственной власти в пределах своих полномочий, не нарушающих свободу научного творчества, выполняют следующие основные функции управления научной деятельностью:

определяют приоритетные направления развития науки и техники;

обеспечивают формирование и функционирование системы государственных научных организаций;

осуществляют межотраслевую координацию научной деятельности;

осуществляют разработку и реализацию научных и научно-технических программ и проектов;

развивают формы интеграции науки и производства;

осуществляют реализацию достижений науки и техники;

осуществляют контроль за эффективным использованием субъектами научной деятельности предоставленных им государственных средств и имущества;

осуществляют контроль за подготовкой научных кадров.

Структура управления научной деятельностью в стране приведена на рис. 1.

Более детальная структура государственного управления научной деятельностью имеет свои особенности в рамках различных министерств, ведомств, академий наук. Например, во многих вузах дальнейшая детализация этой структуры представляется схемой: ректор - проректор по научной работе - научно-исследовательская часть (сектор) - кафедры (лаборатории) - исследователи (преподаватели, научные работники, докторанты, аспиранты, студенты).

Зачем Вам предлагается знакомство со структурой государственного управления научной деятельностью? Чтобы Вы получили в руки путеводитель поиска госбюджетных средств для проведения своих научных исследований во время учебы в вузе и в дальнейшей своей жизни. При этом обращайте внимание на наличие государственного статуса у научных организаций, так как в нашей стране есть много общественных научных объединений, не финансируемых государством, например: Российская академия инженерных наук, Российская академия естественных наук и др.

Понятие и классификация научных исследований на транспорте Научное исследование – это деятельность, направленная на всестороннее изучение объекта, процесса или явления, их структуры и связей, а также получение и внедрение в практику полезных для человека результатов. Его объектом являются материальная или идеальная системы, а предметом – структура системы, взаимодействие ее элементов, различные свойства, закономерности развития и т.д.

Классификация Научные исследования классифицируются:

По источнику финансирования различают:

1) Бюджетные исследования финансируются из средств бюджета РФ или бюджетов субъектов РФ.

2) Хоздоговорные исследования финансируются организациямизаказчиками по хозяйственным договорам.

3) Нефинансируемые исследования могут выполняться по инициативе ученого, индивидуальному плану преподавателя.

По целевому назначению:

1) Фундаментальные научные исследования – это экспериментальная или теоретическая деятельность, направленная на получение новых знаний об основных закономерностях строения, функционирования и развития человека, общества, окружающей природной среды. Например, разработка нового типа топлива.

2) Прикладные научные исследования – это исследования, направленные преимущественно на применение новых знаний для достижения практических целей и решения конкретных задач. Иными словами, они направлены на решение проблем использования научных знаний, полученных в результате фундаментальных исследований, в практической деятельности людей.

3) Поисковыми называют научные исследования, направленные на определение перспективности работы над темой, отыскание путей решения научных задач.

4) Разработкой называют исследование, которое направлено на внедрение в практику результатов конкретных фундаментальных и прикладных исследований.

По длительности научные исследования можно разделить на долгосрочные, краткосрочные и экспресс-исследования.

В зависимости от форм и методов исследования выделяют экспериментальное, методическое, описательное, экспериментальноаналитическое, историко-биографическое исследования и исследования смешанного типа.

Теоретический и эмпирический уровень исследований В теории познания выделяют два уровня исследования: теоретический и эмпирический.

I. Теоретический уровень исследования характеризуется преобладанием логических методов познания. На этом уровне полученные факты исследуются, обрабатываются с помощью логических понятий, умозаключений, законов и других форм мышления.

Здесь исследуемые объекты мысленно анализируются, обобщаются, постигается их сущность, внутренние связи, законы развития.

Структурными компонентами теоретического познания являются проблема, гипотеза и теория.

Проблема – это сложная теоретическая или практическая задача, способы решения которой неизвестны или известны не полностью.

Различают проблемы неразвитые (предпроблемы) и развитые. Неразвитые проблемы характеризуются следующими чертами: 1) они возникли на базе определенной теории, концепции; 2) это трудные, нестандартные задачи; 3) их решение направлено на устранение возникшего в познании противоречия;

4) пути решения проблемы не известны.

Развитые проблемы имеют более или менее конкретные указания на пути их решения.

Гипотеза есть требующее проверки и доказывания предположение о причине, которая вызывает определенное следствие, о структуре исследуемых объектов и характере внутренних и внешних связей структурных элементов.

Гипотезы могут быть сформулированы при проведении, например, социологического исследования на транспорте. Так, при изучении спроса на поездки граждан были выдвинуты, в частности, следующая гипотеза:

происходит непрерывное снижение спроса на перевозки троллейбусным транспортом, что влияет на прибыль предприятия.

Научная гипотеза должна отвечать следующим требованиям:

1) относимость к фактам, на которые она опирается;

2) проверяемости опытным путем, сопоставляемости с данными наблюдения или эксперимента;

3) совместимости с существующим научным знанием;

4) обладания объяснительной силой, т.е. из гипотезы должно выводиться некоторое количество подтверждающих ее фактов, следствий. Большей объяснительной силой будет обладать та гипотеза, из которой выводится наибольшее количество фактов;

5) простоты, т.е. она не должна содержать никаких произвольных допущений.

Различают гипотезы:.

А) Описательная гипотеза – это предположение о существенных свойствах объектов, характере связей между отдельными элементами изучаемого объекта.

Б) Объяснительная гипотеза – это предположение о причинноследственных зависимостях.

В) Прогнозная гипотеза – это предположение о тенденциях и закономерностях развития объекта исследования.

Теория – это логически организованное знание, концептуальная система знаний, которая адекватно и целостно отражает определенную область действительности. Она обладает следующими свойствами:

1. Теория представляет собой одну из форм рациональной мыслительной деятельности.

2. Теория – это целостная система достоверных знаний.

3. Она не только описывает совокупность фактов, но и объясняет их, т.е.

выявляет происхождение и развитие явлений и процессов, их внутренние и внешние связи, причинные и иные зависимости и т.д.

4. Все содержащиеся в теории положения и выводы обоснованы, доказаны.

Теории классифицируют по предмету исследования. По этому основанию различают социальные, математические, физические, химические, психологические, этические и прочие теории. Существуют и другие классификации теорий.

В современной методологии науки выделяют следующие структурные элементы теории:

1) исходные основания (понятия, законы, аксиомы, принципы и т.д.);

2) идеализированный объект, т.е. теоретическую модель какой-то части действительности, существенных свойств и связей изучаемых явлений и предметов;

3) логику теории – совокупность определенных правил и способов доказывания;

4) философские установки и социальные ценности;

5) совокупность законов и положений, выведенных в качестве следствий из данной теории.

Структуру теории образуют понятия, суждения, законы, научные положения, учения, идеи и другие элементы.

Понятие – это мысль, отражающая существенные и необходимые признаки определенного множества предметов или явлений. (скорости транспортных средств) Категория – общее, фундаментальное понятие, отражающее наиболее существенные свойства и отношения предметов и явлений. Категории бывают философскими, общенаучными и относящимися к отдельной отрасли науки.

Научный термин – это слово или сочетание слов, обозначающее понятие, применяемое в науке (пропускная способность).

Суждение – это мысль, в которой утверждается или отрицается чтолибо.

Принцип – это руководящая идея, основное исходное положение теории.

Принципы бывают теоретическими и методологическими.

Аксиома – это положение, которое является исходным, недоказываемым и из которого по установленным правилам выводятся другие положения.

Например, незнание закона не освобождает от ответственности за его нарушение.

Закон – это объективная, существенная, внутренняя, необходимая и устойчивая связь между явлениями, процессами. Законы могут быть классифицированы по различным основаниям. Так, по основным сферам реальности можно выделить законы природы, общества, мышления и познания; по объему действия – всеобщие, общие и частные.

Закономерность – это: 1) совокупность действия многих законов;

2) система существенных, необходимых общих связей, каждая из которых составляет отдельный закон.

Положение – научное утверждение, сформулированная мысль.

(ДТП снижает пропускную способность на столько то %) Учение – совокупность теоретических положений о какой-либо области явлений действительности. Например, Учение о транспортных потоках.

Идея – это: 1) новое интуитивное объяснение события или явления;

2) определяющее стержневое положение в теории.

Концепция – это система теоретических взглядов, объединенных научной идеей (научными идеями).

II. Эмпирический уровень исследования характеризуется преобладанием чувственного познания (изучения внешнего мира посредством органов чувств). На этом уровне формы теоретического познания присутствуют, но имеют подчиненное значение.

Взаимодействие эмпирического и теоретического уровней исследования заключается в том, что: 1) совокупность фактов составляет практическую основу теории или гипотезы; 2) факты могут подтверждать теорию или опровергать ее; 3) научный факт всегда пронизан теорией, поскольку он не может быть сформулирован без системы понятий, истолкован без теоретических представлений; 4) эмпирическое исследование в современной науке предопределяется, направляется теорией.

Структуру эмпирического уровня исследования составляют факты, эмпирические обобщения и законы (зависимости).

Понятие «факт» употребляется в нескольких значениях: 1) объективное событие, результат, относящийся к объективной реальности (факт действительности) либо к сфере сознания и познания (факт сознания); 2) знание о каком либо событии, явлении, достоверность которого доказана (истина); 3) предложение, фиксирующее знание, полученное в ходе наблюдений и экспериментов.

Эмпирическое обобщение – это система определенных научных фактов.

Эмпирические законы отражают регулярность в явлениях, устойчивость в отношениях между наблюдаемыми явлениями. Эти законы теоретическим знанием не являются. В отличие от теоретических законов, которые раскрывают существенные связи действительности, эмпирические законы отражают более поверхностный уровень зависимостей.

Этапы научно-исследовательской работы Для успеха научного исследования его необходимо правильно организовать, спланировать и выполнять в определенной последовательности. Эти планы и последовательность действий зависят от вида, объекта и целей научного исследования. Если оно проводится на технические темы, то вначале разрабатывается основной предплановый документ – технико-экономическое обоснование, а затем осуществляются теоретические и экспериментальные исследования, составляется научнотехнический отчет и результаты работы внедряются в производство.

Применительно к работам студентов темы можно наметить следующие последовательные этапы их выполнения:

1) подготовительный;

2) проведение теоретических и экспериментальных исследований;

3) работа над рукописью и её оформление;

4) внедрение результатов научного исследования.

Подготовительный этап включает: выбор темы; обоснование необходимости проведения исследования по ней; определение гипотез, целей и задач исследования; разработку плана научного исследования; подготовку средств исследования (инструментария). Вначале формулируется тема научного исследования и обосновываются причины её разработки. Путем предварительного ознакомления с литературой и материалами ранее проведенных исследований выясняется, в какой мере вопросы темы изучены и каковы полученные результаты. Особое внимание следует уделить вопросам, на которые ответов вообще нет либо они недостаточны.

Составляется список нормативных актов, отечественной и зарубежной литературы. Разрабатывается методика исследования. Подготавливаются средства НИР в виде анкет, вопросников, бланков интервью, программ наблюдения и др.

Исследовательский этап состоит из систематического изучения литературы по теме, статистических сведений и архивных материалов;

проведения теоретических и экспериментальных исследований; обработки, обобщения и анализа полученных данных; объяснения новых научных фактов, аргументирования и формулирования положений, выводов и практических рекомендаций и предложений.

Третий этап включает: определение композиции (построения, внутренней структуры) работы; уточнение заглавия, названий глав и параграфов; подготовку черновой рукописи и её редактирование;

оформление текста, в том числе списка использованной литературы и приложений.

Четвертый этап состоит из внедрения результатов исследования в практику и авторского сопровождения внедряемых разработок. Научные исследования не всегда завершаются этим этапом, но иногда научные работы студентов (например, дипломные работы) рекомендуются для внедрения в практическую деятельность предприятий и в учебный процесс.

Сбор научной информации и её основные источники Под источником информации понимается документ, содержащий какиелибо сведения. К документам относят различного рода издания, являющиеся основным источником научной информации. Издание – это документ, предназначенный для распространения содержащейся в нем информации, прошедший редакционно-издательскую обработку.

В зависимости от способа представления информации документы делят на текстовые (книги, журналы, отчеты и др.), графические (чертежи, схемы, диаграммы и др.), аудиовизуальные (звукозаписи, кино- и видеофильмы), машиночитаемые (электронные базы данных, информация на микрофотоносителях и др.) и др.

Кроме того, документы подразделяют на первичные (содержащие непосредственные результаты научных исследований, нового осмысления известных идей и фактов), вторичные (содержащие результаты переработки первичных документов) и третичные (содержащие результаты переработки вторичных документов).

К первичным документам относят:

непериодические издания (книги, брошюры, монографии и др.);

периодические издания, выходящие через определенные промежутки времени (газеты, журналы, еженедельники и др.);

продолжающиеся издания, выходящие через неопределенные промежутки времени по мере накопления материала или необходимости (сборники научных трудов, ученых записок, известий и др.);

специальные издания (отчеты о НИР, тезисы докладов конференций, диссертации, патентная документация, стандарты, каталоги, рекламные проспекты фирм, товарно-фирменные справочники и др.).

Вторичные документы подразделяют на справочные, обзорные, реферативные и библиографические.

К третичным документам относят каталоги, указатели, оглавления и др.

Издания классифицируют по различным основаниям:

по целевому назначению (официальное, научное, учебное, степени аналитико-синтетической переработки информации (информационное, библиографическое, реферативное, обзорное);

материальной конструкции (книжное, журнальное, листовое, картографическое, изоиздание);

объему (книга, брошюра, листовка);

периодичности (непериодическое, сериальное, периодическое, составу основного текста (моноиздание, сборник);

структуре (серия, однотомное, многотомное, собрание сочинений, избранные сочинения).

Виды научных изданий Научным считается издание, содержащее результаты теоретических и (или) экспериментальных исследований, а также научно подготовленные к публикации культурные и исторические документы. Научные издания делятся на следующие виды:

Монография – научное или научно-популярное книжное издание, содержащее полное и всестороннее исследование одной проблемы или темы и принадлежащее одному или нескольким авторам.

Автореферат диссертации – научное издание в виде брошюры, содержащее составленный автором реферат проведенного им исследования, представляемого на соискание ученой степени.

предварительного характера, опубликованные до выхода в свет издания, в котором они могут быть помещены.

Сборник научных трудов – сборник, содержащий исследовательские материалы научных учреждений, учебных заведений или обществ.

Материалы научной конференции – научный непериодический сборник, содержащий итоги научной конференции (программы, доклады, рекомендации, решения).

Тезисы докладов (сообщений) научной конференции – научный не периодический сборник, содержащий опубликованные до начала конференции материалы предварительного характера (аннотации, рефераты докладов и (или) сообщений).

Научно-популярное издание – издание, содержащее сведения о теоретических и (или) экспериментальных исследованиях в области науки, культуры и техники, изложенные в форме, доступной читателю неспециалисту.

учебных изданий Учебное издание – это издание, содержащее систематизированные сведения научного или прикладного характера, изложенные в форме, удобной для преподавания и изучения, и рассчитанное на учащихся разного возраста и степени обучения.

Учебник – учебное издание, содержащее систематическое изложение учебной дисциплины (ее раздела, части), соответствующее учебной программе и официально утвержденное в качестве данного вида Учебное пособие – учебное издание, дополняющее или частично (полностью) заменяющее учебник, официально утвержденное в качестве данного вида издания.

Учебно-методическое пособие – учебное издание, содержащее материалы по методике преподавания учебной дисциплины (ее раздела, части) или по методике воспитания.

Теоретические методы исследований Научные исследования должны иметь определенную систему и подчиняться заранее разработанному плану. Исследователь должен владеть приемом или совокупностью приемов, используемых для достижения цели, т.е. Методом исследования.

Каждая наука пользуется комплексом присущих ей специальных методов исследования, обладающих различной степенью универсальности.

Конкретные научные методы направлены на познание сущности объекта с целью определения его свойств и особенностей, которые необходимы для решения научной проблемы.

универсальности и применяемых в технических науках, относятся следующие:

Анализ -метод научного познания, заключающийся в том, что объект исследования мысленно расчленяется на составные части или выделяются присущие ему признаки или свойства для изучения их в отдельности. Анализ позволяет понять сущность отдельных элементов объекта, выявить в них главное, установить взаимодействие между ними.

Например, при исследовании надежности автомобилей это свойство расчленяют на три составляющих: безотказность, долговечность и ремонтопригодность, затем изучают каждое в отдельности.

При анализе явлений и процессов возникает потребность рассмотреть большое количество фактов, выделить главные. В этом случае может быть применен способ ранжирования- усиление основных и ослабление второстепенных фактов.

Синтез- метод научного исследования объекта как единого целого во взаимосвязи всех его элементов (метод противоположный анализу). Синтез характерен для исследования сложных систем после анализа их составных частей, т.е. Анализ и синтез взаимосвязаны и дополняют друг друга.

Индукция- способ исследования, при котором по частным фактам и явлениям устанавливаются общие принципы и законы. Индуктивный метод самый распространенный в естественных и прикладных науках. Сущность его состоит в переносе свойств и причинных связей с известных фактов и объектов на неизвестные. Например, Д.И Менделеев, используя частные факты о химических элементах, сформулировал периодический закон.

Дедукция- способ исследования, при котором наоборот, частные положения выводятся из общих. Наиболее широко дедуктивный метод используется в точных науках математике, теоретической механике и др.), в которых частные зависимости выводятся из общих законов.

При теоретических исследованиях используют как индукцию, так и дедукцию. Обосновывая гипотезу научного исследования, устанавливают ее соответствие общим законам развития (дедукция). В то же время гипотезу формулируют на основе частых фактов (индукция).

Абстрагирование- метод применяется, когда необходимо отвлечься от частных, несущественных сторон рассматриваемого явления для того, чтобы сосредоточить внимание на общих, существенных его свойствах. Выделяя существенное, научная абстракция углубляет познание объективной реальности.

Например, приложение сил, действующих на автомобиль к центру тяжести представляет типичную абстракцию, т.к. При этом отвлекаются от размеров автомобиля, его формы, материала, из которого он изготовлен.

Аналогия - это сходство, по какому- то признаку различных объектов.

Метод аналогий заключается в том, что из сходства некоторых признаков или свойств изучаемых объектов делается вывод о сходстве и других признаков или свойств, до того не изученных. Например, сходство колебательных процессов в электрическом контуре и в механической системе, состоящей из массы, пружины и демпфера. Метод аналогий используется в процессе моделирования Моделирование - процесс научного исследования некоторых свойств и признаков объекта не на нем самом, а на другие более доступных изучению объектах или моделях, аналогичных данному.

Основные понятия статистики на транспорте Статистика транспорта, отрасль экономической статистики, объектом изучения которой является транспортная система, включающая как отдельные виды транспорта общего пользования — ж.-д., морской, речной, автомобильный, воздушный и трубопроводный, так и транспорт необщего пользования — ведомственные подъездные пути, флот и автомобильный транспорт.

основной источник данных С. т. — сплошной текущий учёт и основанная на нём периодическая отчётность транспортных предприятий, а также специального статистического обследования сплошного и несплошного характера (например, ежегодная перепись вагонов, обследование скорости доставки грузов). В С. т. выделяются следующие разделы: статистика перевозок; эксплуатационная; основных фондов и технической вооружённости; труда; материально-технического снабжения;

финансов.

Статистика перевозок исследует продукцию транспорта — перемещение грузов и пассажиров. Перевозки грузов характеризуются следующими показателями: отправлено, прибыло, перевезено (т); грузооборот (т *км);

средняя дальность перевозки (км), средняя густота перевозок (т), средняя продолжительность (сут) и скорость доставки грузов (км/сут); межрайонный (по ж.-д. транспорту — и междудорожный) обмен и транспортный баланс районов страны по отдельным грузам. Аналогичные показатели, за некоторым исключением, определяются и по пассажирским перевозкам. Эти показатели — общие для всей транспортной системы. Совокупная (приведённая) продукция на всех видах транспорта, кроме воздушного, определяется суммированием грузооборота и пассажирооборота.

Объект эксплуатационной С. т. — наличный парк подвижных перевозочных средств, их работа и использование. Объём работы подвижного состава выражается эксплуатационным грузооборотом (т км, нетто и брутто), пробегом. Сопоставлением объёмных показателей и затрат времени подвижного состава в различных сочетаниях определяются показатели использования перевозочных средств: среднесуточная производительность единицы перевозочных средств (двухосного условного вагона, локомотива, тонны грузоподъёмности или лошадиной силы мощности), среднесуточный пробег, средняя техническая и участковая (коммерческая) скорости движения перевозочных средств. Кроме того, на отдельных видах транспорта определяются свойственные только им показатели: доля порожнего пробега вагонов, среднее время оборота и показатели нагрузки грузового вагона, средний вес и состав поезда — на ж.д. транспорте; чистая производительность речного судна (за время хода с грузом), средняя продолжительность оборота баржи за рейс — на речном транспорте и др.

Материально-техническая база изучается С. т. на основе натурального и стоимостного выражения основных средств с целью оценки использования производственных фондов транспорта, исследования пропорциональности развития отдельных элементов транспортной системы и соответствия уровня технической базы транспорта развитию народного хозяйства. Для решения этих задач особо важное значение имеет паспортизация технических средств и единая классификация основных фондов в народном хозяйстве. Важнейшие показатели — протяжённость путей сообщения и инвентарные парки подвижного состава.

Статистика труда на транспорте изучает численность, состав и движение рабочей силы: использование рабочего времени и производительность труда;

фонд заработной платы и среднюю заработную плату работников. В этом разделе С. т. специфичным является измерение затрат труда работников, непосредственно связанных с осуществлением перевозочного процесса, а также оценка уровня производительности труда эксплуатационного контингента.

В статистике материально-технического снабжения особое значение имеют показатели абсолютного и удельного расхода энергетических ресурсов на перевозки, т.к. на транспорте топливо и электроэнергия — основные виды материальных затрат.

Финансовая статистика исследует доходы, расходы, доходность и себестоимость перевозок, а также общую рентабельность работы отдельных видов транспорта. Доходы в основном учитываются по моменту и месту их получения, кроме ж.-д. транспорта, где доходы отдельных дорог от перевозок в прямом сообщении определяются расчётным путём в процессе разработки сведений о перевозках. В анализе расходов и прибыли используются данные бухгалтерского учёта.

На современном этапе перед статистикой стоят задачи исследования закономерностей и пропорциональностей развития транспортной системы как отрасли материального производства, выявления степени удовлетворения потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, создания единой системы cтат данных.

5.3. Краткое описание лабораторных работ Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

5.4. Краткое описание практических занятий 5.4.1. Перечень практических занятий 1.Генеральная совокупность и выборка.

2. Вариационный ряд и его графическое распределение 3. Метод скользящей средней 4. Средняя арифметическая 5. Ошибка средней 6. Показатель точности определения средней 7. Доверительные вероятности и уровни значимости 8. Нормальное распределение 9. Критерий «ХИ-квадрат» Пирсона 10. Критерий стьюдента (t-критерий) 5.4.Методические указания по выполнению заданий на практических занятиях Цель занятия: формирование у студентов представлений о том, что такое генеральная совокупность.

Исходные данные:

Для выполнения практической работы применяются образовательные технологии (интерактивные формы обучения), заявленные в табл. данной образовательной программы – мозговой штурм. Студентам предлагается обработать данные.

Наблюдения, которые проводятся в области медицины и биологии, могут охватывать либо всех членов изучаемой совокупности объектов без исключения, либо только чаем, из них. В нервом случае наблюдение будет называться полным (сплошным), а во втором - выборочным (частичным).

Сплошное наблюдение могло бы дать исчерпывающую информацию об изучаемом объекте, по то практически невозможно. По лому, при проведении исследовательской работы изучается некоторая часть, по которой судят о состоянии данной совокупности в целом.

Совокупность, из которой отбирается для изучения некоторая часть ее членов, называют генеральной, а отобранную часть – выборочной совокупностью или выборкой.

Внутри выборки, т.е. в совокупности единиц, однородных в определенном отношении, встречаются признаки, различные по величине у отдельных индивидуумов (например: здоровые люди одного пола, возраста, этнической принадлежности имеют различные величины роста, массы тела и т.н.). Такие признаки называют варьирующими. Отдельное числовое значение варьирующего признака называют вариантой (x), а число, показывающее как часто встречается данная варианта в этой выборке, частотой (f).

2. Вариационный ряд и его графическое изображение Цель занятия: формирование у студентов представлений о построениях графиков получаемых в результате научных исследований.

Исходные данные:

Для выполнения практической работы применяются образовательные технологии (интерактивные формы обучения), заявленные в табл. данной образовательной программы – мозговой штурм. Студентам предлагается обработать данные.

Вариационным рядом называется ряд чисел, показывающий закономерность распределения единиц изучаемой выборки по ранжированным (выстроенным в ряд по размерам) значениям варьирующею признака.

Значения признаков могут варьировать дискретно или непрерывно. При дискретном варьировании значения признаков отличаются друг от друга на целое число (например, число лейкоцитов в I мел крови), а при непрерывном - на сколь угодно малую величину (например, возраст, масса тела).

Имеется целый ряд способов графического изображения вариационного ряда. Чаще всего используют кривую распределения и гистограмму распределения. Способы их построения при дискретном варьировании признака приведены в Примере 1.

Здесь указаны значения 90-та вариант, т.е. общее число наблюдений или объем выборки равен 90 (n = 90). Наименьшее значение изучаемого показателя- 2, наибольшее - 10. Расположим все значения в порядке возрастания (ранжируем по классам) для того, чтобы определить, сколько раз (с какой частотой - f ) каждая варианта (x ) встречается в данной совокупности. По оси абсцисс отложим значения x, а по осп ординат - f.

Учитывать частоты распределения ’значении вариант можно с помощью различных условных знаков. Ниже представлен одни и з удобных способов:

Проведенное ранжирование данных (Пример 1) позволило составить двойной ряд чисел, показывающий, каким образом числовые значения признака (x) связаны с их повторяемости (f) в данной совокупности. Общая сумма частот равна объему данной совокупности (общему числу наблюдений - n ), т.е.:

Ранжирование данных и построение вариационного ряда при непрерывной вариации признака представлено в Примере 2. Дробные значения вариант вынуждают объединять их в классы, при этом весьма важным является вопрос о том, как зависит количество классов, на которое необходимо разбивать данные, от числа вариант. На Практике ориентировочное определение числа классов можно проводить по представленной ниже таблице:

При объединении вариант в классы необходимо помнить о том, что максимальное значение предыдущего класса не должно повторять минимальное значение следующего, например: 2,0-3,9, затем 4,0-5,9 и т.д. Но ни в коем случае: 2-4; 4-6 и т.д., т.к. будет неясно, к какому классу относить варианту 4.

Цель занятия: формирование у студентов представлений о расчетах средних значений обрабатываемых выборок.

Исходные данные:

Для выполнения практической работы применяются образовательные технологии (интерактивные формы обучения), заявленные в табл. данной образовательной программы – мозговой штурм. Студентам предлагается обработать данные.

Часто, еще до проведения полного статистического анализа данных, возникает необходимость быстрого ориентировочного выравнивания кривых распределения для предварительной оценки полученных результатов. В этом случае целесообразно применить метод скользящей средней (x’).

Суммируют несколько частот (удобнее нечетное число, обычно 3), расположенных рядом в вариационном ряду, а затем полученную сумму делят на количество усреднен пых частот:

X’=(f1+f2+f3)/ Результат записывается напротив средней из числа выбранных частот. В Примере 3 показано, как пользоваться этим методом.

На представленном примере видно, что случайные колебания вариант сглаживаются. В Задаче I значения частот постепенно увеличиваются, достигая максимума в области x = 6, а зачем уменьшаются. В Задаче 2, после обработки данных методом скользящей средней, видно, что значения частот практически прямолинейно по нарастают по мере увеличения x в диапазоне “2-8”.

Цель занятия: формирование у студентов навыков расчетов средних значений.

Важнейшими обобщающими характеристиками вариационного ряда являются средние величины. С их помощью можно одним числом охарактеризовать любой количественно выраженный признак изучаемой выборки.

Среди целого ряда средних величин (средняя арифметическая, средняя геометрическая, средняя квадратическая, средняя гармоническая и др.) наиболее простой и общепринятой сводной характеристикой вариационного ряда является его средняя арифметическая (x’). В простейшем случае она определяетсяя как сумма всех членов совокупности, деленная на их общее число:

X’=(x1+x2+x3 + ….xn)/n=сумX/n Цель занятия: формирование у студентов навыков определений ошибок.

При определении средней арифметической данной конкретной выборки, пас, конечно же, интересует вопрос о том, насколько мы ошибаемся, когда считаем, что средняя выборки соответствует средней генеральной совокупности. Для ответа на этот вопрос необходимо определить ошибку средней арифметической:

6. Показатель точности определения средней арифметической Цель занятия: формирование у студентов навыков расчетов по оценки точности.

О близости выборочной средней арифметической к средней генеральной совокупности судят по отношению ошибки к сопровождаемой ею средней величине:

P=(m/x’)*100%, где: P - показатель точности определения средней арифметической.

Чем меньше величина P, тем выше точность определения средней. Этот показатель считается удовлетворительным в тех случаях, когда он не превышает 5%.

Цель занятия: формирование у студентов навыков расчетов по оценки точности.

Среднюю арифметическую следует рассчитывать на одни порядок точнее, чем измерение.

Ошибку средней арифметической необходимо определять на один порядок точнее, чем саму среднюю величину.

Поэтому результаты расчетов, приведенные в Примере 5, записываются так: 12,5+ 0,57 и 6,0 + 0,22, т.к. значения вариант указаны в целых числах.

Если первая из отбрасываемых цифр больше, чем 5, то последняя сохраняемая цифра увеличивается па единицу: 14,773 —14,8.

Если первая из отбрасываемых цифр меньше, чем 5. то последняя сохраняемая цифра остается неизменной: 14,241 —» 14,2.

Если отбрасывается цифра 5, а за ней нет значащих цифр, то округление производится на ближайшее четное число, т.e. последняя сохраняемая цифра остается неизменной, если она четная, и увеличивается на единицу, если она нечетная: 14,465 — 14,46, но 14,475 —> 14,48.

9. Доверительные вероятности, уровни значимости При анализе статистического материала вопросом первостепенной важности является вопрос о том, с какой вероятностью можно уверенно судить о генеральной совокупности на основании выборочного показателя.

Вероятности (P), признанные достаточными для этого, называют доверительными. Как правило, используются следующие значения доверительных вероятностей:

P = 0,95(95%) - риск ошибки составляет 1 раз из 20 испытаний;

P =0,99(99%)- риск ошибки составляет I раз из 100 испытаний;

P = 0,999 (99,9%) - риск ошибки составляет 1 раз из 1000 испытаний.

При сравнении выборочных показателей часто применяют обратное понятие - уровень значимости (условное обозначение такое же - Р), который определяется как значение вероятности, при котором различия можно считан, случайными:

р = 0,05 (5%) - для экспериментов, носящих разведывательный характер;

р = 0,01 (1%) - для установления закономерноетей;

Р = 0,001 (0,1%) - для опытов с повышенной ответственностью.

В практической работе чаще всего принимаемся 5%-ный уровень значимости. Если P>0,05, то это означает, что разница, наблюдаемая между