Метод − это способ достижения цели. Метод объединяет субъективные и объективные моменты познания. Метод объективен, так как в разрабатываемой теории позволяет отражать действительность и ее взаимосвязи. Таким образом, метод является программой построения и практического применения теории. Одновременно метод субъективен, так как является орудием мышления исследователя и в качестве такового включает в себя его субъективные особенности.
С философской точки зрения методы можно разделить на:
1) всеобщие, действующие во всех областях науки и на всех этапах исследования;
2) общенаучные (т.е. для всех наук);
3) частные (т.е. для определенных наук);
4) специальные или специфические (для данной науки).
Такое разделение методов всегда условно, так как по мере развития познания один научный метод может переходить из одной категории в другую.
К общенаучным методам относятся: наблюдение, сравнение, счет, измерение, эксперимент, обобщение, абстрагирование, формализация, анализ и синтез, индукция и дедукция, аналогия, моделирование, идеализация, ранжирование, а также аксиоматический, гипотетический, исторический и системные методы.
Наблюдение − это способ познания объективного мира, основанный на непосредственном восприятии предметов и явлений при помощи органов чувств без вмешательства в процесс со стороны исследователя.
Сравнение − это установление различия между объектами материального мира или нахождение в них общего, осуществляемое как при помощи органов чувств, так и при помощи специальных устройств.
Счет − это нахождение числа, определяющего количественное соотношение однотипных объектов или их параметров, характеризующих те или иные свойства.
Измерение − это физический процесс определения численного значения некоторой величины путем сравнения ее с эталоном.
Эксперимент − одна из сфер человеческой практики, в которой подвергается проверке истинность выдвигаемых гипотез или выявляются закономерности объективного мира. В процессе эксперимента исследователь вмешивается в изучаемый процесс с целью познания, при этом одни условия опыта изолируются, другие исключаются, третьи усиливаются или ослабляются. Экспериментальное изучение объекта или явления имеет определенные преимущества по сравнению с наблюдением, так как позволяет изучать явления в «чистом виде» при помощи устранения побочных факторов; при необходимости испытания могут повторяться и организовываться так, чтобы исследовать отдельные свойства объекта, а не их совокупность.
Обобщение − определение общего понятия, в котором находит отражение главное, основное, характеризующее объекты данного класса. Это средство для образования новых научных понятий, формулирования законов и теорий.
Абстрагирование − это мысленное отвлечение от несущественных свойств, связей, отношений предметов и выделение нескольких сторон, интересующих исследователя.
Абстрагирование осуществляется в два этапа. На первом этапе определяются несущественные свойства, связи и т.д. На втором − исследуемый объект заменяют другим, более простым, представляющим собой упрощенную модель, сохраняющую главное в сложном.
Различают следующие виды абстрагирования:
1. отождествление (образование понятий путем объединения предметов, связанных по своим свойствам в особый класс);
2. изолирование (выделение свойств, неразрывно связанных с предметами);
3. конструктивизация (отвлечение от неопределенности границ реальных объектов);
4. допущение потенциальной осуществимости.
Формализация − отображение объекта или явления в знаковой форме какого-либо искусственного языка (математики, химии и т. д.) и обеспечение возможности исследования реальных объектов и их свойств через формальное исследование соответствующих знаков.
Аксиоматический метод − способ построения научной теории, при котором некоторые утверждения (аксиомы) принимаются без доказательств и затем используются для получения остальных знаний по определенным логическим правилам.
Анализ − метод познания при помощи расчленения или разложения предметов исследования (объектов, свойств и т.д.) на составные части. В связи с этим анализ составляет основу аналитического метода исследований.
Синтез — соединение отдельных сторон предмета в единое целое.
Анализ и синтез взаимосвязаны, они представляют собой единство противоположностей.
Различают следующие виды анализа и синтеза:
1. прямой или эмпирический метод (используют для выделения отдельных частей объекта, обнаружения его свойств, простейших измерений и т.п.);
2. возвратный или элементарно-теоретический метод (базирующийся на представлениях о причинно-следственных связях различных явлений);
3. структурно-генетический метод (включающий вычленение в сложном явлении таких элементов, которые оказывают решающее влияние на все остальные стороны объекта).
Важными понятиями в теории познания являются:
Индукция — умозаключение от фактов к некоторой гипотезе (общему утверждению) и дедукция — умозаключение, в котором вывод о некотором элементе множества делается на основании знания общих свойств всего множества.
Таким образом, дедукция и индукция − взаимообратные методы познания, широко использующие методы формальной логики (методы установления причинных связей):
1) единственного сходства (предполагается, что единственное сходное обстоятельство является причиной рассматриваемого явления);
ABC − вызывает F
АMB − вызывает F è Видимо, B − причина F.
MBC − вызывает F
2) единственного различия (предполагается, что единственное различие обстоятельств является причиной явления);
ABCDEM − вызывает F
è Видимо, M − причина F.
ABCDE − не вызывает F
3) соединенный метод сходства и различия
ABC − вызывает F
MKB − вызывает F
MBC − вызывает F
AC − не вызывает F è Видимо, B − причина F.
MK − не вызывает F
MC − не вызывает F
4) сопутствующих изменений (изменение одного явления приводит к изменению другого, так как оба эти явления находятся в причинной связи);
ABC1 − вызывает F1
ABC1 − вызывает F2
ABC1 − вызывает F3
… … … … … … … è Видимо, C − причина F.
ABCn-1 − вызывает Fn-1
ABCn − вызывает Fn
5) остатков (если известно, что некоторые из совокупности определенные обстоятельств являются причиной части явлений, то остаток этого явления вызывается остальными обстоятельствами).
ABC − вызывает PQR
A − вызывает P è Видимо, C − вызывает R.
B − вызывает Q
Одним из методов научного познания является аналогия, посредством которой достигается знание о предметах и явлениях на основании того, что они имеют сходство с другими.
Степень вероятности (достоверности) умозаключений по аналогии зависит от количества сходных признаков у сравниваемых явлений (чем их больше, тем большую вероятность имеет заключение и оно повышается, когда связь выводного признака с каким-либо другим признаком известна более или менее точно). Аналогия тесно связана с моделированием или модельным экспериментом. Если обычный эксперимент непосредственно взаимодействует с объектом исследования, то в моделировании такого взаимодействия нет, так как эксперимент производится не с самим объектом, а с его заменителем.
Гипотетический метод предполагает разработку научной гипотезы на основе изучения физической, химической, экономической и т. п. сущности исследуемого явления с помощью способов познания и затем формулирование гипотезы, составление расчетной схемы алгоритма (модели), ее изучение, анализ, разработка теоретических положений.
При гипотетическом методе познания исследователь нередко прибегает к идеализации — это мысленное конструирование объектов, которые практически неосуществимы (например, экономический человек, совершенная конкуренция и т.д.). В результате идеализации реальные объекты лишаются некоторых присущих им свойств и наделяются гипотетическими свойствами.
Как в социально-экономических и гуманитарных науках, так и в естественных и технических исследованиях часто используют исторический метод. Этот метод предполагает исследование возникновения, формирования и развития объектов в хронологической последовательности, в результате чего исследователь получает дополнительные знания об изучаемом объекте (явлении) в процессе их развития.
Системный анализ складывается из четырех этапов:
Первый этап заключается в постановке целей и задач: определяют объект, цели и задачи исследования, а также критерии для изучения и управления объектом.
Во время второго этапа очерчиваются границы изучаемой системы и определяется, ее структура: объекты и процессы, имеющие отношение к поставленной цели, разбиваются на собственно изучаемую систему и внешнюю среду. Затем выделяют отдельные составные части системы — ее элементы, устанавливают взаимодействие между ними и внешней средой. При этом различают замкнутые и открытые системы. При исследовании замкнутых систем влиянием внешней среды на их поведение пренебрегают.
Третий этап системного анализа заключается в составлении математической модели исследуемой системы. Вначале производят параметризацию системы, описывают выделенные элементы системы и их взаимодействие. В зависимости от особенностей процессов используют тот или иной математический аппарат для анализа системы в целом. Аналитические методы используются для описания лишь небольших систем вследствие их громоздкости или невозможности составления и. решения сложной системы уравнений. Для описания больших систем, их характеристик не только качественных, но и количественных используются дискретные параметры (баллы), принимающие целые значения. Методы операций с дискретными параметрами излагаются в теории множеств и прежде всего в таких ее разделах, как в алгебре множеств и в алгебре высказываний (математической логике). Если исследуются сложные системы, именуемые как обобщенные динамические системы, характеризуемые большим количеством параметров различной природы, то в целях упрощения математического описания их расчленяют на подсистемы, выделяют типовые подсистемы, производят стандартизацию связей для различных уровней иерархии однотипных систем.
В результате третьего этапа системного анализа формируются законченные математические модели системы, описанные на формальном, например алгоритмическом, языке.
На четвертом этапе системного анализа проводится анализ полученной математической модели, определение ее экстремальных условий с целью оптимизации и формулирование выводов. Оптимизация заключается в нахождении оптимума рассматриваемой функции (математической модели исследуемой системы, процесса) и соответственно нахождения оптимальных условий поведения данной системы или протекания данного процесса. Оценку оптимизации производят по критериям, принимающим в таких случаях экстремальные значения. На практике выбрать надлежащий критерий достаточно сложно, так как в задачах оптимизации может выявляться необходимость во многих критериях, которые иногда оказываются взаимно противоречивыми. Поэтому наиболее часто выбирают какой-либо один основной критерий, а для других устанавливают пороговые предельно допустимые значения. На основании выбора составляется зависимость критерия оптимизации от параметров модели исследуемого объекта (процесса).
Разнообразные методы научного познания условно подразделяются на ряд уровней: эмпирический, экспериментально-теоретический, теоретический и метатеоретический уровни.
1. Методы эмпирического уровня: наблюдение, сравнение, счет, измерение, анкетный опрос, собеседование, тесты, метод проб и ошибок и т. д. Методы этой группы конкретно связаны с изучаемыми явлениями и используются на этапе формирования научной гипотезы.
2. Методы экспериментально-теоретического уровня: эксперимент, анализ и синтез, индукция и дедукция, моделирование, гипотетический, исторический и логические методы. Эти методы помогают исследователю обнаружить те или иные достоверные факты, объективные проявления в протекании исследуемых процессов. С их помощью производится накопление фактов, их перекрестная проверка. Факты имеют научно-познавательную ценность только в тех случаях, когда они систематизированы, когда между ними вскрыты неслучайные зависимости, определены причины следствия. Таким образом, задача выявления истины требует не только сбора фактов, но и правильной их теоретической обработки. Первоначальная систематизация фактов и их анализ проводятся уже в процессе наблюдений, бесед, экспериментов, так как эти методы включают в себя не только акты чувственного восприятия предметов и явлений, но и их отбор, классификацию, осмысливание воспринятого материала, его фиксирование.
3. Методы теоретического уровня: абстрагирование, идеализация, формализация, анализ и синтез, индукция и дедукция, аксиоматика, обобщение и т. д.. На теоретическом уровне производятся логическое исследование собранных фактов, выработка понятий, суждений, делаются умозаключения. В процессе этой работы соотносятся ранние научные представления с возникающими новыми. На теоретическом уровне научное мышление освобождается от эмпирической описательности, создает теоретические обобщения. Таким образом, новое теоретическое содержание знаний надстраивается над эмпирическими знаниями. На теоретическом уровне познания широко используются логические методы (сходства, различия, сопутствующих изменений и т.д.), разрабатываются новые системы знаний, решаются задачи дальнейшего согласования теоретически разработанных систем с накопленным новым экспериментальным материалом.
4. К методам метатеоретического уровня относят диалектический метод и метод системного анализа. С помощью этих методов исследуются сами теории и разрабатываются пути их построения, изучается система положений и понятий данной теории, устанавливаются границы ее применения, способы введения новых понятий, обосновываются пути синтезирования нескольких теорий. Центральной задачей данного уровня исследований является познание условий формализации научных теорий и выработка формализованных языков, именуемых метаязыками.
Системный анализ используется при изучении сложных, взаимосвязанных друг с другом проблем. Он получил широкое применение в различных сферах научной деятельности человека, и в частности в логике, математике, общей теории систем, в результате чего сформировались такие науки, как металогика и метаматематика.
Металогика исследует системы положений и понятий формальной логики, разрабатывает вопросы теории доказательств, определимости понятий, истины в формализованных языках.
Метаматематика занимается изучением различных свойств формальных систем и исчислений.