Методы и средства научного исследования при освоении дисциплины Анализ данных

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  
БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ  
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»  
(ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Т.Л. Мелехина, С.Н. Поздеева

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА 
НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ 
ПРИ ОСВОЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ 
АНАЛИЗ ДАННЫХ
 

Учебное пособие

МОСКВА
2023

ISBN 978-5-00172-413-1

УДК 51(075.8) 
ББК 22.1
 
М47
Авторы:
Татьяна Леонидовна Мелехина, кандидат физико-математических наук, доцент, доцент Департамента математики 
Финансового университета;
Светлана Николаевна Поздеева, кандидат экономических наук, доцент Департамента математики Финансового университета.
Рецензенты:
Савда Ярагиевна Юсупова, доктор экономических наук, 
профессор, профессор кафедры управления Российской таможенной академии;
Олег Александрович Баюк, кандидат физико-математических наук, доцент, доцент Департамента математики Финансового университета.

М47
Мелехина Т.Л., Поздеева С.Н.
Методы и средства научного исследования 
при освоении дисциплины Анализ данных: Учебное 
пособие. — М.: Прометей, 2023. — 138 с.

ISBN 978-5-00172-413-1
Современное высшее образование базируется на активной, творческой работе студентов, усиливая их познавательную 
активность и интерес к учебе. В условиях растущего информационного потока, когда требуется от специалиста умение находить 
правильное решение, проявив высокий уровень компетентности 
и инициативности, вопросы научных исследований приобретают 
актуальность в учебном процессе. 
Участие студентов первых-вторых курсов в научно-исследовательской работе помогает им формировать не только умения сбора 
и обработки информации, но и учит правильно воспринимать 
научный подход при изучении дисциплин математического цикла. 
При изучении дисциплины Анализ данных сформированные практико- ориентированные задания направлены на развитие у студентов творческого мышления, умения самостоятельно 
мыслить и способствуют формированию у них желания в дальнейшем проводить научные исследования. 
Учебное пособие предназначено не только для научной работы 
студентов бакалавриата и магистратуры, но и для использования 
примеров математических знаний и методов получения, хранения, анализа данных в повседневной деятельности. Рекомендуется 
для обучающихся на втором высшем образовании, а также и самим 
преподавателям для представления своих научных изысканий.

©  Т.Л. Мелехина, С.Н. Поздеева, 2023
© Издательство «Прометей», 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение .........................................................................................5

Глава 1. Методология научно-исследовательской 
деятельности студентов ................................................................8
1.1. Основные характеристики научного исследования ...... 8
1.2. Основные виды научно-исследовательской  
деятельности в вузе ...............................................14
1.3. Типичные ошибки при оформлении письменных 
творческих работ ..................................................35
1.4. Общепринятые сокращения словосочетаний и слов ....36

Глава 2. Применение математического исследования 
к анализу данных ........................................................................38
2.1. Теория измерений и шкалы измерений ....................38
2.2. Основные понятия ................................................40
2.3. Примеры выбора средних величин с учетом 
инвариантности ....................................................43
2.4. Вариационные ряды распределения ........................47
2.5. Показатели размерности и интенсивности  
вариации .............................................................51
2.6. Расчет моментов распределения и показателей 
формы .................................................................53
2.7. Выборочное наблюдение. Границы 
доверительного интервала для генеральной средней ... 55
2.8. Границы доверительного интервала для доли ............58
2.9. Границы доверительного интервала 
для дисперсии генеральной совокупности ................58
2.10. Статистический анализ взаимосвязей ....................59
2.11. Показатели тесноты связи между  
качественными признаками ...................................70

Глава 3. Получение данных для обработки и моделирования ...74

3.1. Подключение к данным через API ...........................75
3.2. Открытые API ......................................................76

3.3. Закрытые API ......................................................95
3.4. Работа с внешними данными в Excel ...................... 106

Глава 4. Примеры исследовательских задач в научной 
деятельности студентов ............................................................113
4.1. Оценка влияния внутренних и внешних факторов 
на тенденции социально-экономического 
развития РФ ...................................................... 113
4.2. Моделирование показателей национальных целей 
развития России ................................................. 121

Заключение................................................................................129

Глоссарий ...................................................................................130

Литература.................................................................................135

ВВЕДЕНИЕ

В современном высшем образовании идут процессы 
интеграции научно-исследовательской деятельности 
и учебного процесса, которые носят инновационный 
характер и повышают уровень выпускников вуза. Одной 
из задач в подготовке выпускника является формирование профессиональных компетенций, позволяющих 
использовать знания и умения в своей научной и практической деятельности. Исследовательская составляющая 
в вузе делает процесс обучения продуктивным, а обучающиеся вовлечены во внеаудиторную работу, развивают 
свой творческий потенциал и повышают научно-образовательный уровень. 
В ходе выполнения научно-исследовательской работы 
студенты осознают практическую направленность обучения, так как для своих проектов используют реальные 
данные конкретных организаций, мировые показатели. 
Современный студент, вовлеченный в исследовательскую 
деятельность, ведет большую самостоятельную деятельность по поиску, обработки и анализа научной информации, сбору данных, которая будет использована в научной 
работе для реализации поставленных задач. 
Роль научного руководителя в процессе научноучебной деятельности является немаловажной, так как 
наставник создает среду взаимодействия, которая помогает творческому развитию студента, развивает его как 
личность и формирует культуру молодого исследователя. 
Педагог, используя личностно-ориентированный подход, 
учит слушателей поиску возможных решений и направляет на создание «продукта» исследования.
Особый интерес в научно-исследовательской работе 
студентов представляет совместное взаимодействие вуза 
и работодателей, когда заказчик предоставляет материалы 
деятельности организации для выполнения проектной 
работы, затем оценивает результаты, решает вопрос о принятии этого проекта и использования его в организации.

Данное учебное пособие направлено на привлечение 
студентов в научно-исследовательский процесс при изучении дисциплины «Анализ данных» и помогает обучающимся подготовиться к проектной деятельности.
Учебное пособие состоит из четырех глав, введения 
и заключения. В конце пособия представлен глоссарий 
и список литературы.
В главе 1 раскрываются методологические основы 
научного исследования, рассматриваются основные 
методы исследования. Более подробно рассмотрены 
основные виды научно-исследовательской деятельности 
в вузе, их характеристика.
Глава 2 посвящена изучению математического аппарата, который может быть использован в научных работах 
при освоении дисциплины «Анализ данных». Приводятся 
примеры по применению в исследованиях математических формул. 
В главе 3 рассматриваются инструменты работы с данными через API. На конкретных примерах демонстрируется получение данных для аналитики через открытые 
и закрытые API, а также работа с данными на языке 
Python. В конце главы даются объяснения получения 
и работы с данными из интернета в Excel.
Глава 4 представлена решением реальной задачи 
оценки влияния внутренних и внешних факторов на тенденции социально-экономического развития РФ. 
Заключительным пунктом пособия представлена 
задача моделирования показателей национальных целей 
развития России, выполненная в рамках прикладной НИР 
преподавателями Департамента математики Финансового 
университета профессором Зададаевым С.А., профессором Лукьяновым П.Б. и доцентом Мелехиной Т.Л. Каждый автор рассмотрел и подготовил следующие главы:
Введение, главы 3, 4 и заключение — кандидат физ.мат. наук, доцент Т.Л. Мелехина. Главы 1, 2 — кандидат 
экон. наук, доцент С.Н. Поздеева.

Представленное учебное пособие рассчитано на широкую аудиторию — студентов, преподавателей, аспирантов, и может быть использовано в различных формах 
обучения по программам высшего образования, а также 
при получении второго высшего образования. 

Глава 1.  

МЕТОДОЛОГИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ 
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ

1.1. Основные характеристики научного исследования

В современных условиях формирование творческой 
активности студентов, модернизация целостной системы 
непрерывного образования актуальной является задача 
руководства научно-исследовательской работой студентов 
с целью подготовки специалистов, обладающих высоким 
уровнем творческой интеллектуальной активности. Научные исследования играют все большую роль в образовательном процессе вузов страны. Наука и научное познание являются основой развития общества, и выпускник 
вуза становится «человеком новой формации». Операционная деятельность с каждым годом нуждается в высококвалифицированных, творчески и критически мыслящих, 
свободно ориентирующихся в потоке информации специалистах. При формировании универсальных компетенций, касающихся «осуществления поиска, критического 
анализа и синтеза информации», необходимо учитывать, 
что растет индустрия рынка исследований, и человек должен гибко реагировать на рынок труда.
Математические дисциплины выполняют важную 
роль в развитии интеллекта и формировании творческой 
активности человека, способного действовать нестандартно в различных сферах поведения и деятельности. 
При изучении дисциплины Анализ данных научно-исследовательская часть позволяет наращивать темпы пони

мания своей будущей профессии, и студенты, начиная 
с первого курса, могут участвовать в реальных проектах, 
а общепрофессиональная компетенция — «способность 
осуществлять сбор, обработку и статистический анализ 
данных, необходимых для решения поставленных экономических задач» имеет прикладной характер учебной 
дисциплины [1].
По мнению авторов, одно из основных направлений 
в образовательном процессе вуза занимает научно-исследовательская работа студентов, а руководство научной 
деятельностью для преподавателя позволяет побудить 
интерес к математическим моделям и методам, имеющим 
теоретическое и практическое значение. Формирование 
и развитие интереса к научно-исследовательской деятельности является важной областью, которая помогает укреплять аналитическое мышление студентов и развивает 
способности к поиску и использованию информации. Персональная траектория развития каждого студента предполагает участие преподавателя вуза с использованием 
исследовательских и проектных методов работы с целью 
вовлечения обучающихся в коллективную деятельность 
для развития мышления и решения научных проблем. 
А обучение становится постоянным активным процессом 
выдвижения учебных и научных гипотез для принятия 
решений. Такая социализация в вузе способствует развитию исследовательских навыков у студентов, так как 
у современного человека мотивацией становится борьба 
за удовлетворение своих потребностей в творчестве. 
Личностное развитие обучающихся неразрывно связано 
с активной познавательной деятельностью, и для развития мышления необходимо использовать различные 
направления в образовательном процессе, среди которых популярны практико-ориентированное обучение, 
проектное обучение, самостоятельная работа студентов, 
исследование реальных данных. Все вышеуказанные 
направления также используются в организации научных 
исследований студентов. 

Наиболее распространенным способом участия студентов бакалавриата и магистратуры в научной работе 
считаются выступления на конференциях. Учащиеся 
также посещают научные семинары, публикуют научные статьи в рецензируемых и индексируемых изданиях, 
участвуют в конкурсе научных работ, в государственных 
бюджетных и творческих конкурсах, в грантовых конкурсах, в научных проектах и других видах научной деятельности.
В условиях глобализации экономики навыки к исследовательской деятельности, основанные прежде всего 
на фундаментальном образовании, приобретают особую популярность, так как имеют прикладной характер. 
Одной из задач вуза при вовлечении студентов в научноисследовательскую деятельность является формирование 
траектории к развитию критического мышления, творческой деятельности, и возможно посвящение своей профессиональной деятельности науке. Развитие института 
наставничества в студенческой среде позволяет формировать научные школы и способствует привлечению молодежи к работе в высшей школе. Наставник в лице научного руководителя играет важную роль в методической 
помощи и организации научной работы студентов.
Наука — это человеческая и творческая деятельность. Обучающийся, занимающийся научным исследованием, не только вовлечен в научно- ориентированную 
область, но и способен связывать объяснение с научными 
знаниями, умеет обосновывать свои изыскания.
Понятие «исследование» сложное и многогранное 
и рассматривается с разных научно- теоретических и прикладных сторон. 
Исследование (в широком смысле) — это способ 
познавательной деятельности, в которой различают 
содержательную (предметную) и деятельностную (процессуальную) стороны.
Содержательная сторона показывает на предмет, объект, результат, конечный продукт исследования. Дея