Основы научных исследований (Общий курс)

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ 

ИССЛЕДОВАНИЙ

(ОБЩИЙ КУРС)

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Пятое издание, переработанное и дополненное

Москва
РИОР

ИНФРА-М

А.В. КОСМИН 
В.В. КОСМИН

УДК 001.8(075.8)
ББК 72я73
          К71

Автор:
Космин Александр Владимирович — канд. техн. наук, генеральный директор ООО 
«Шеллинг + Сервис»; в прошлом научный работник в НИИ железнодорожного транспорта (аспирант, старший научный сотрудник ЦНИИ МПС, ВНИИЖТ), доцент 
в Российском открытом техническом университете путей сообщения; автор (соавтор) нескольких десятков научных и методических работ; 
Космин Владимир Витальевич — канд. техн. наук, действительный член Российской 
академии транспорта, профессор. 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;
Маковский Лев Вениаминович — профессор Московского автомобильно-дорожного 
государственного технического университета (МАДИ).

Космин А.В., Космин В.В.

К71 
 
Основы научных исследований (Общий курс) : учебное пособие / А.В. Кос
мин, В.В. Космин. — 5-е изд., перераб. и доп. — Москва : РИОР : ИНФРА-М, 
2022. — 298 с.  + Доп. материалы [Электронный ресурс]. — (Высшее образование). — DOI: https://doi.org/10.29039/01901-6

ISBN 978-5-369-01901-6 (РИОР)
ISBN 978-5-16-017504-1 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-110024-0 (ИНФРА-М, online)

Учебное пособие знакомит читателя с сущностью и функциями науки, основ
ными 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, регулирую
щие организацию и проведение научных исследований и присуждение ученых 
степеней и званий в Российской Федерации.

Предназначено для обучающихся в высших учебных заведениях по программе 

бакалавриата, специалитета, магистратуры, аспирантуры, а также для соискателей и 
начинающих исследователей; может быть полезно заказчикам и инвесторам научных 
исследований и производственникам, участвующим в них.

УДК 001.8(075.8)
ББК 72я73

ISBN 978-5-369-01901-6 (РИОР)
ISBN 978-5-16-017504-1 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-110024-0 (ИНФРА-М, online)

©  Космин А.В.,  

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

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ5

ВВЕДЕНИЕ7

Глава 1. ПОНЯТИЕ, СОДЕРЖАНИЕ И ФУНКЦИИ НАУКИ10

11Общеепредставлениеонаукеиеёразвитии10
12Спецификанаучнойдеятельности15
13Объектнаучногоисследования17

Глава 2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЗНАНИЯ И ЕГО ФОРМЫ21

21Проблемакакформанаучногопознания21
22Общенаучныеметодыисследования22
23Эмпирическиеметодыисследования

Формызнанияэмпирическогоуровня26

24Методыиформыпознаниянатеоретическомуровне33

Глава 3. ПРОЦЕСС НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ42

31Формулированиенаучно-техническойпроблемы42
32Этапынаучногоисследования44
33Принципымоделирования47
34Разработкарабочейгипотезы49

Глава 4. МЕТОДЫ СБОРА КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ52

41Лабораторныеисследования52
42Натурные(производственные)эксперименты53
43Экспертныйопрос54
44Статистическоеисследование78
45Стохастическиеметоды82

Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ87

51Общиеположения87
52Планированиеисследованияпометодуполногофакторного

эксперимента88

53Методикапланированияпополномуфакторномуэксперименту,

илиплан2к90

54Методкрутоговосхождения(методБокса—Уилсона)92
55Определениенеобходимогочислаэкспериментов93
56Общиевопросыметодикимоделированиявнаучныхисследованиях97
57Подобиеиегокритериипримоделировании99
58Математическоемоделирование104
59Инструментымоделирования111
510Исследованиефизическихпроцессовиявлений112
511Методыматематическогопрограммирования113
512Программныесредствадлявычислительныхработ116

Глава 6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ123

Глава 7. ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВО131

Глава 8. ИНФОРМАЦИОННО-БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ143

81Информационныеибиблиографическиеисточникиинформации143
82Электронныеформыинформационныхресурсов145
83Анализисточниковинформации147
84Основныесредствапоиска,сбора,систематизацииианализа

исходныхисточниковинформации148

85Типыисодержаниепубликаций161
86Методикаинформационногопоиска181
87Научныебиблиотекииинформационныецентры186

Глава 9. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ188

91Общеепонятиеобинтеллектуальнойсобственности188
92Авторскоеправо191
93Интеллектуальнаяпромышленнаясобственность194
94Экономическиерасчётынаосновеоценкизначимости

объектаинтеллектуальнойпромышленнойсобственности194

95Расчётстоимостиобъектовинтеллектуальнойпромышленной

собственности196

Глава 10. ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В РОССИИ205

101Академическаянаука206
102Отраслеваянаука209
103Вузовскаянаука214
104Оценкарезультатовнаучногоисследования218
105Организацияиндивидуальнойработыисследователя220

Глава 11. СИСТЕМА АТТЕСТАЦИИ НАУЧНЫХ КАДРОВ234

111Аттестациянаучныхкадров234
112Аспирантураидокторантура243
113Учёныезвания249
114Диссертация253
115Темаисследования260
116Основныетребованиякоформлению

научно-исследовательскогоотчёта261

117Основныетребованиякоформлениюдиссертации271
118Подготовканаучнойстатьи279
119Подготовкавыступления288
1110Публичнаязащитадиссертации292

ЗАКЛЮЧЕНИЕ294

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА295

ПРИЛОЖЕНИЯ296

ПРЕДИСЛОВИЕ

В современных условиях наука выступает одной из важнейших 

составляющих обеспечения конкурентоспособности фирм, производств, предприятий, организаций и т.д. Поэтому основы научных 
исследований необходимо знать не только тем, кто собирается связать свою деятельность с наукой, но и каждому, кто использует научно-технические достижения 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 кур
са «Основы научных исследований» читатель должен, в частности:

знать методы проведения научных исследований, этапы их ор
ганизации; виды и специфику научных работ; особенности и этику научного труда; методы моделирования и сферы их рационального применения; методы статистической обработки результатов 
наблюдений и экспериментов; систему информационного обеспечения научных исследований;

уметь формулировать объект, цели и задачи исследования; со
ставлять научно-технический отчёт о проведённых работах; подготовить доклад и презентацию; редактировать научно-технические тексты; правильно оформить библиографическое описание; 
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 отчёта о научной работе; о публикации результатов 
научного исследования; о системе подготовки, повышения квали

фикации и аттестации научных кадров, а также навыки и опыт публичной дискуссии; изложения научных материалов; организации 
исследовательской работы в коллективе.

Содержание учебного пособия охватывает основные аспекты 

НИР и подготовки научно-квалификационной работы (диссертации). 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 её 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 моделирования, 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, учёные 
звания и степени, система подготовки и повышения квалификации 
научных работников (магистратура, аспирантура, докторантура).

Учебное пособие существенно обновлено и дополнено по срав
нению с предыдущим изданием, в том числе в связи с необходи-
мостью актуализации нормативной базы. Значительно пополнены 
и обновлены приложения, содержащие первоисточники законодательных и других нормативных актов.

Авторы выражают глубокую благодарность уважаемым рецен
зентам за внимание к книге и ценные замечания и рекомендации 
по её улучшению, а читателям желают успехов в нелёгком, но увлекательном труде исследователя.

ВВЕДЕНИЕ

Научно-технический прогресс и развитие науки в Российской 

Федерации определяются Федеральным законом Российской Федерации «О науке и государственной научно-технической политике» (Приложение 1).

Предусматривается, что научный потенциал страны в ближай
шие десятилетия будет фокусироваться на решении крупных задач, 
в том числе охватывающих основные риски, связанные с антропогенной нагрузкой на природу; исчерпание возможностей развития 
экономики вследствие экстенсивной эксплуатации ресурсов; потребности в наращивании энергетических мощностей и ряд других, 
не менее важных и масштабных.

В числе приоритетных направлений развития отечественной 

науки выделены цифровые производственные технологии, создание новых материалов, развитие систем, способных обрабатывать 
большие объёмы данных, искусственный интеллект и машинное 
обучение, переход к экологически чистым и ресурсосберегающим 
источникам энергетики, персонифицированная медицина.

Столь масштабные задачи, поставленные перед российской на
укой, 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, о современных его возможностях и инструментарии может послужить эффективным 
и плодотворным источником развития науки в нашей стране. 

В 1991 г. с образованием Российской Федерации и переходом 

экономики на рыночный путь развития возникла необходимость 
заново определить место науки в российском обществе. Государственная научно-техническая политика с 1991 г. прошла два значимых этапа:

а) первый этап (1991–2001 гг.) — этап кризисной оптимизации 

и адаптации к рыночной экономике, основной стратегической це

лью которого было сохранение научно-технологического потенциала страны, формирование новых институциональных механизмов поддержки развития науки и технологий, адресное финансирование ведущих научных организаций, создание условий для 
международной кооперации;

б) второй этап (с начала 2000-х гг. и по настоящее время) — этап 

перехода России к инновационной экономике, который сопровождался существенным увеличением объёма финансирования науки.

В настоящее время российская наука продолжает играть важную 

роль в обеспечении безопасности страны и развитии мировой науки. Современный этап характеризуется наличием как конкурентных преимуществ Российской Федерации, так и неразрешённых 
проблем, препятствующих научно-технологическому развитию 
страны:

а) имеется значительный потенциал в ряде областей фундамен
тальных научных исследований, что находит отражение в том числе в рамках совместных международных проектов, включая создание и использование уникальных научных установок класса «мегасайенс». Однако направления исследований и разработок 
в значительной степени соответствуют направлениям, актуальным 
для последних десятилетий прошлого века;

б) существует несколько сотен научных и образовательных цен
тров, проводящих исследования и разработки мирового уровня. 
Вместе с тем наблюдаются значительная дифференциация научных 
и образовательных организаций по результативности и эффективности работы, концентрация исследовательского потенциала лишь 
в нескольких регионах страны;

в) российские школьники и студенты традиционно оказывают
ся в числе лидеров международных соревнований в области естественных и технических дисциплин, однако не все они реализуют 
себя в этой области. Это не позволяет преодолеть сложившиеся 
негативные тенденции в части демографического состояния, квалификации и уровня мобильности российских исследователей: 
в глобальном рейтинге привлечения талантов Россия находится 
в шестом десятке стран, выступая в роли донора человеческого 
капитала для мировой науки;

г) при имеющемся положительном опыте реализации масштаб
ных технологических проектов, в том числе в сфере обеспечения 
обороны и безопасности государства, сохраняется проблема невосприимчивости экономики и общества к инновациям, что пре

пятствует практическому применению результатов исследований 
и разработок. Практически отсутствует передача знаний и технологий между оборонным и гражданским секторами экономики, 
что сдерживает развитие и использование технологий двойного 
назначения;

д) эффективность российских исследовательских организаций су
щественно ниже, чем в странах-лидерах (Соединённые Штаты Америки, Япония, Республика Корея, Китайская Народная Республика);

е) слабое взаимодействие сектора исследований и разработок 

с реальным сектором экономики, разомкнутость инновационного 
цикла приводят к тому, что государственные инвестиции в человеческий капитал фактически обеспечивают рост конкурентоспособности других экономик, вследствие чего возможности удержания 
наиболее эффективных учёных, инженеров, предпринимателей, 
создающих прорывные продукты, существенно сокращаются 
в сравнении со странами, лидирующими в сфере инноваций;

ж) сохраняется несогласованность приоритетов и инструментов 

поддержки научно-технологического развития Российской Федерации на национальном, региональном, отраслевом и корпоративном уровнях, что не позволяет сформировать производственные 
цепочки создания добавленной стоимости высокотехнологичной 
продукции и услуг, обеспечить наибольший мультипликативный 
эффект от использования создаваемых технологий.

Глава 1.  ПОНЯТИЕ, СОДЕРЖАНИЕ И ФУНКЦИИ НАУКИ

1.1. ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О НАУКЕ И ЕЁ 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 обществен
ного сознания;

•  содействие практическому использованию выработанных 

наукой рекомендаций для производства благ, являющихся 
жизненной потребностью людей.

Суть понятия «наука» может быть представлена схематично 

в виде иерархической структуры (рис. 1.1).

Рис. 1.1Структурапонятия«наука»