Тема 3. Теоретические (общенаучные) методы научного исследования.

Важнейшими операциями здесь выступают анализ и синтез, индукция и дедукция, абстрагирование и конкретизация, аналогия и моделирование.

Анализ и синтез.

Под анализом понимают метод, при котором происходит мысленное или реальное разделение предмета исследования на составные части с целью их отдельного изучения. В качестве частей могут быть какие-то вещественные элементы объекта или же его свойства, признаки, отношения.

Метод анализа применялся с древних времен. Например, в Древнем Риме проверяли на качество золото и серебро путем так называемого купелирования [46]. Суть метода состояла в том, что исследуемое вещество взвешивали до и после нагрева. На этом методе формировалась аналитическая химия, лежащая фактически в основе всех областей химии.

Аналитический метод получил свое развитие и в некоторых философских школах. В науке Нового времени аналитический метод был абсолютизирован. Ученые, изучая природу, дробили ее на части и не замечали значения целого, что было результатом господствующего метафизического метода мышления.

Безусловно, анализ занимает важное место в процессе познания, однако, следует понимать, что он является лишь его этапом. Например, сколь бы глубоко ни были изучены свойства химических элементов, по этим сведениям нельзя судить о разнообразных веществах, состоящих из их различного сочетания.

При изучении объекта как единого целого нельзя ограничиваться изучением только его составных частей. Поэтому метод анализа дополняется другим методом – синтезом, который является прямо противоположной анализу операцией.

Синтез - это метод изучения объекта в целостности на базе изученных отдельных его сторон в процессе анализа. При этом синтез не означает простого механического соединения разъединенных анализом элементов в единую систему. Он раскрывает место и роль каждого элемента в системе целого, устанавливает их взаимосвязь и взаимообусловленность. Другими словами, синтез позволяет понять подлинное диалектическое единство изучаемого объекта.

Анализ и синтез с успехом используются как на эмпирическом, так и теоретическом уровнях научного познания. Но в любом случае, это не две оторванные друг от друга мыслительные операции, а две стороны единого аналитико-синтетического метода познания.

В каждой отрасли науки анализ приобретает свою конкретизацию. Так, существуют конкретные методы математического, химического, социального анализа.

В современной науке получил распространение так называемый системный анализ. Системный анализ является одним из важных разделов современной прикладной методологии, в котором задействованы методы и процедуры, почерпнутые из современной науки.

Есть два смысла его толкования:

1) в узком смысле – совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного, технического характера;

2) в широком смысле – синоним системного подхода.

Важнейшие принципы системного анализа состоят в следующем:

· процесс принятия решений должен начинаться с выявления и четкого формирования конечных целей;

· необходимо рассматривать всю проблему как целое, как единую систему и выявлять все последствия и взаимосвязи каждого частного решения;

· выявление и анализ возможных альтернативных путей достижения цели;

· цели отдельных подразделений не должны вступать в конфликт с целями всей программы.

Центральной процедурой системного анализа является построение обобщенной модели (или моделей), отображающей все факторы и взаимосвязи реальной ситуации, которые могут проявляться в процессе осуществления решений. Полученная модель исследуется с целью выяснения близости результата применения того или иного из альтернативных вариантов действий к желаемому, сравнения затрат ресурсов по каждому из вариантов, уточнения ее чувствительности к различным нежелательным внешним воздействиям. Системный анализ опирается на ряд прикладных математических дисциплин и методов, а также ЭВМ и информационные системы.

Привлечение метода системного анализа необходимо в тех случаях, когда приходится принимать решения в условиях неопределенности, которая связана с наличием факторов, не поддающихся строгой количественной оценке. Процедуры и методы системного анализа направлены именно на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределенности по каждому из вариантов и сопоставление вариантов по тем или иным критериям эффективности.

Индукция и дедукция.

Индукция (от лат. induction – наведение, побуждение) есть метод познания, основывающийся на формально-логическом умозаключении, которое приводит к получению общего вывода на основании частных посылок. В самом общем виде индукция есть движение нашего мышления от частного, единичного к общему. В этом смысле индукция - широко используемый прием мышления на любом уровне познания.

Метод научной индукции многозначен. Он используется для обозначения не только эмпирических процедур, но и для обозначения некоторых приемов, относящихся к теоретическому уровню, где представляет собой, по сути, различные формы дедуктивных рассуждений.

Разберем индукцию как прием эмпирического познания.

Обоснование индукции как метода связано с именем Аристотеля. Для Аристотеля была характерна так называемая интуитивная индукция. Это одно из первых представлений об индукции среди многих её формулировок.

Интуитивная индукция – это мыслительный процесс, посредством которого из некоторого множества случаев выделяется общее свойство или отношение и отождествляется с каждым отдельным случаем.

Многочисленные примеры подобного рода индукции, применяемой как в обыденной жизни, так и в научной практике, математике приведены в книге известного математика Д. Пойа [47]. (Интуиция //Д. Пойа. Математика и правдоподобные рассуждения. - М., 1957).

Например, наблюдая некоторые числа и их комбинации, можно натолкнуться на соотношения: 3+7=10, 3+17=20, 13+17=30 и т. д.

Здесь обнаруживается сходство в получении числа, кратного десяти.

Или другой пример: 6=3+3, 8=3+5, 10=3+7=5+5, 12=5+7 и т. д.

Очевидно, что мы сталкиваемся с фактом, что сумма нечетных простых чисел есть всегда четное число.

Эти утверждения получены в ходе наблюдения и сравнения арифметических операций.

Продемонстрированные примеры индукции целесообразно назвать интуитивной, так как сам процесс вывода не является логическим выводом в точном смысле этого слова. Здесь мы не имеем дела с рассуждением, которое разлагалось бы на посылки и заключения, а просто с восприятием, «схватыванием» отношений и общих свойств непосредственно. Мы не прилагаем никаких логических правил, а догадываемся. Нас просто озаряет понимание некой сути. Такая индукция важна в научном познании, но она не является предметом формальной логики, а изучается теорией познания и психологией творчества. Более того, подобной индукцией мы пользуемся на обыденном уровне познания постоянно.

Как создатель традиционной логики Аристотель называет индукцией и другую процедуру, а именно: установления общего предложения путем перечисления в форме единичных предложений всех случаев, которые подводимы под него. Если мы смогли перечислить все случаи, а это имеет место, когда число случаев ограничено, то мы имеем дело с полной индукцией.

Когда же число случаев не ограничено, т.е. практически бесконечно, мы имеем дело с неполной индукцией. Она представляет собой эмпирическую процедуру и является индукцией в собственном смысле слова. Это процедура установления общего предложения на основании нескольких отдельных случаев, в которых наблюдалось определенное свойство, характерное для всех возможных случаев, сходных с наблюдаемым, называется индукцией через простое перечисление. Это и есть популярная или традиционная индукция.

Главной проблемой полной индукции является вопрос о том, насколько основательно, правомерно такое перенесение знания с отдельных известных нам случаев, перечисляемых в отдельных предложениях, на все возможные и даже еще неизвестные нам случаи.

В реальной научной практике популярная индукция применяется абсолютно самостоятельно крайне редко. Чаще всего она используется, во-первых, наряду с более совершенными формами метода индукции и, во-вторых, в единстве с дедуктивными рассуждениями и другими формами теоретического мышления, которые повышают правдоподобность знания, полученного этим способом.

Когда в процессе индукции осуществляется перенос, экстраполяция вывода, справедливого для конечного числа известных членов класса, на все члены этого класса, то основанием для такого переноса является абстракция отождествления, состоящая в предположении, что в данном отношении все члены этого класса тождественны. Такая абстракция является либо допущением, гипотезой, и тогда индукция выступает как способ подтверждения этой гипотезы, либо абстракция покоится на каких-то других теоретических предпосылках. В любом случае индукция так или иначе связана с различными формами теоретических рассуждений, дедукцией.

В неизменном виде индукция через простое перечисление просуществовала вплоть до XVII века, когда Ф. Бэконом была сделана попытка усовершенствовать метод Аристотеля в известной работе «Новый Органон» (1620 г.).

Ф. Бэкон писал: «Наведение, которое происходит путем простого перечисления, есть детская вещь, оно дает шаткие заключения и подвергается опасности со стороны противоречащих частностей, вынося решения большей частью на основании меньшего, чем следует, количества фактов и только для тех, которые имеются налицо».

Назвав неполную индукцию детской, Бэкон предложил усовершенствованный вид индукции, которая называет элиминативной (исключающей) индукцией. Общим основанием методологии Бэкона было «рассечение» вещей и сложных явлений на части или элементарные «природы», а затем обнаружение «форм» этих «природ». В данном случае под «формой» Бэкон понимает выяснение сущности, причин отдельных вещей и явлений. Процедура соединения и разъединения в теории познания Бэкона приобретает вид элиминативной индукции.

С точки зрения Бэкона, главной причиной значительного несовершенства неполной индукции Аристотеля было отсутствие внимания к отрицательным случаям. Полученные в результате эмпирических исследований отрицательные доводы должны быть вплетены в логическую схему индуктивного рассуждения.

Другим недостатком неполной индукции, по-Бэкону, явилось ограничение её обобщенным описанием явлений и отсутствие объяснения сущности явлений. Бэкон, критикуя неполную индукцию, обратил внимание на существенный момент познавательного процесса: выводы, полученные только на основании подтверждающих фактов, не вполне надежны, если не доказана невозможность появления опровергающих фактов.

Бэконовская индукция основывается на признании:

1) материального единства природы;

2) единообразия ее действий;

3) всеобщей причинной связи.

Формулировка правил индукции, предложенная Ф. Бэконом, просуществовала более двухсот лет. Дж. Ст. Миллю [48] принадлежит заслуга их дальнейшей разработки и некоторой формализации. Бэконо-миллевская форма индукции неразрывно связана с определенным философским мировоззрением, согласно которой в объективном мире не только существует взаимная связь явлений, их взаимная причинная обусловленность, но связь явлений имеет однозначно определенный, «жесткий» характер.

Другими словами, философскими предпосылками этих методов являются принцип объективности причинной связи и принцип однозначной детерминации.

В свете современных представлений о вероятностном характере законов внешнего мира, о диалектической связи между необходимостью и случайностью, диалектической взаимосвязи между причинами и следствиями и т. д. методы Милля обнаруживают свой ограниченный характер. Применимость их возможна лишь в редких и притом весьма простых случаях.

Для изучения массовых явлений ранее применявшиеся методы оказались непригодными, поэтому были разработаны новые способы изучения, обобщения, группировки и предсказания, получившие название статистических методов.

Дедукция (от лат. deduction - выведение) есть получение частных выводов на основе знания каких-то общих положений. Другими словами, это есть движение нашего мышления от общего к частному, единичному. В более специальном смысле термин «дедукция» обозначает процесс логического вывода, т.е. перехода по тем или иным правилам логики от некоторых данных предложений (посылок) к их следствиям (заключениям). Дедукцией также называют общую теорию построения правильных выводов (умозаключений).

Пример простейшего дедуктивного умозаключения:

Все люди - смертны.

Сократ - человек.

Следовательно, Сократ - смертен.

Термин «дедукция» появился в средние века и введён Боэцием [49]. Но понятие дедукции как доказательства какого-либо предложения посредством силлогизма [50] фигурирует уже у Аристотеля («Первая аналитика»).

Примером дедукции как силлогизма будет следующий вывод.

Первая посылка: карась – рыба;

вторая посылка: карась живет в воде;

вывод (умозаключение): рыба живет в воде.

В Новое время заслуга преобразования дедукции принадлежит Р. Декарту. Вместо средневековой дедукции Декарт предложил точный математизированный способ движения от самоочевидного и простого к производному и сложному.

В науке Нового времени Декарт был пропагандистом дедуктивного метода познания потому, что он был вдохновлен своими достижениями в области математики. Действительно, в математике дедуктивный метод имеет особое значение. Можно даже сказать, что математика является единственной собственно дедуктивной наукой. Но получение новых знаний посредством дедукции существует во всех естественных науках.

В настоящее время в современной науке чаще всего действует гипотетико-дедуктивный метод. Это метод рассуждения, основанный на выведении (дедукции) заключений из гипотез и др. посылок, истинное значение которых неизвестно. Поэтому гипотетико-дедуктивный метод получает лишь вероятностное знание.

Разновидностью гипотетико-дедуктивного метода можно считать математическую гипотезу, которая используется как важнейшее эвристическое средство для открытия закономерностей в естествознании.Обычно в качестве гипотез здесь выступают некоторые уравнения, представляющие модификацию ранее известных и проверенных соотношений. Изменяя эти соотношения, составляют новое уравнение, выражающее гипотезу, которая относится к неисследованным явлениям.

Близок к гипотетико-дедуктивному методу аксиоматический метод. Это способ построения научной теории, при котором в её основу кладутся некоторые исходные положения (суждения) – аксиомы, или постулаты, из которых все остальные утверждения этой теории должны выводиться чисто логическим путем, посредством доказательства. Построение науки на основе аксиоматического метода обычно называют дедуктивным. Все понятия дедуктивной теории (кроме фиксированного числа первоначальных) вводятся посредством определений, образованных из числа ранее введенных понятий. В той или иной мере дедуктивные доказательства, характерные для аксиоматического метода, принимаются во многих науках, однако главной областью его приложения являются математика, логика, а также некоторые разделы физики.

Дедуктивный метод Шерлока Холмса

На основе всех фактов и улик строится полная картина преступления.

Отталкиваясь от полученной картины преступления, разыскивается единственно соответствующий ей обвиняемый.

При составлении представления о картине преступления Холмс использует строгую логику, которая позволяет по разрозненным и мало значащим в отдельности деталям восстановить единую картину так, как если бы он видел происшествие своими глазами.

В названии метода термин дедукция использовался Конан Дойлем[51] не строго. Он может пониматься как:

· отрицание или отбрасывание лишнего (англ. deduction — вычитание);

· логический метод, позволяющий от общего приходить к частному. Примеры:

* На месте преступления обнаружена сигара. Холмс делает вывод, что подозреваемый Моран не мог её выкурить. Из общего правила («человек с пышными усами не может выкурить сигару до конца, не подпалив их») выводится частный случай («Полковник Моран не мог выкурить сигару до конца, потому что носил такие усы»).

* На вопрос, в чём суть его дедуктивного метода, Шерлок Холмс отвечал: „ Установите все возможности, относящиеся к исследуемому событию, затем исключите последовательно все их, кроме одной, тогда это последнее и будет служить ответом на интересующий вас вопрос! “»