Основы научных исследований (Общий курс)

А.В. КОСМИН
В.В. КОСМИН
ОСНОВЫ НАУЧНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
(ОБЩИЙ КУРС)
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Пятое издание, переработанное и дополненное
Москва
РИОР
ИНФРА-М

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1
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. Космин, В.В. Космин. — 5-е изд., перераб. и доп. — Москва : РИОР : ИНФРА-М, 
2024. — 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, основными 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, регулирующие 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
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
©	 
Космин А.В., 
Космин В.В.
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)

 
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ  5
ВВЕДЕНИЕ  7
Глава 1. ПОНЯТИЕ, СОДЕРЖАНИЕ И ФУНКЦИИ НАУКИ  10
1.1. Общее представление о науке и её развитии 10
1.2. Специфика научной деятельности 
 15
1.3. Объект научного исследования 
 17
Глава 2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЗНАНИЯ И ЕГО ФОРМЫ 
 21
2.1. Проблема как форма научного познания 
 21
2.2. Общенаучные методы исследования 
 22
2.3. 
Эмпирические методы исследования. 
Формы знания эмпирического уровня 
 26
2.4. Методы и формы познания на теоретическом уровне 
 33
Глава 3. ПРОЦЕСС НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ 
 42
3.1. Формулирование научно-технической проблемы 
 42
3.2. Этапы научного исследования  44
3.3. Принципы моделирования 
 47
3.4. Разработка рабочей гипотезы 49
Глава 4. МЕТОДЫ СБОРА КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ  52
4.1. Лабораторные исследования 
 52
4.2. Натурные (производственные) эксперименты 
 53
4.3. Экспертный опрос 
 54
4.4. Статистическое исследование  78
4.5. Стохастические методы  82
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ  87
5.1. Общие положения 87
5.2. 
Планирование исследования по методу полного факторного 
эксперимента  88
5.3. 
Методика планирования по полному факторному эксперименту, 
или план 2к  90
5.4. Метод крутого восхождения (метод Бокса — Уилсона) 
 92
5.5. Определение необходимого числа экспериментов  93
5.6. 
Общие вопросы методики моделирования в научных исследованиях 
97
5.7. Подобие и его критерии при моделировании  99
5.8. Математическое моделирование 
 104
5.9. Инструменты моделирования  111
5.10. Исследование физических процессов и явлений  112
5.11. Методы математического программирования  113
5.12. Программные средства для вычислительных работ  116
3

Глава 6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ 
 123
Глава 7. ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВО 
 131
Глава 8. ИНФОРМАЦИОННО-БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ 
 143
8.1. 
Информационные и библиографические источники информации 
 143
8.2. Электронные формы информационных ресурсов  145
8.3. Анализ источников информации 
 147
8.4. 
Основные средства поиска, сбора, систематизации и анализа 
исходных источников информации 148
8.5. Типы и содержание публикаций 
 161
8.6. Методика информационного поиска  181
8.7. Научные библиотеки и информационные центры 
 186
Глава 9. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ  188
9.1. Общее понятие об интеллектуальной собственности 
 188
9.2. Авторское право  191
9.3. Интеллектуальная промышленная собственность  194
9.4. 
Экономические расчёты на основе оценки значимости 
объекта интеллектуальной промышленной собственности 
 194
9.5. 
Расчёт стоимости объектов интеллектуальной промышленной 
собственности  196
Глава 10. ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В РОССИИ  205
10.1. Академическая наука  206
10.2. Отраслевая наука  209
10.3. Вузовская наука  214
10.4. Оценка результатов научного исследования  218
10.5. Организация индивидуальной работы исследователя 
 220
Глава 11. СИСТЕМА АТТЕСТАЦИИ НАУЧНЫХ КАДРОВ  234
11.1. Аттестация научных кадров  234
11.2. Аспирантура и докторантура  243
11.3. Учёные звания 249
11.4. Диссертация 
 253
11.5. Тема исследования 
 260
11.6. 
Основные требования к оформлению 
научно-исследовательского отчёта  261
11.7. Основные требования к оформлению диссертации   271
11.8. Подготовка научной статьи  
 279
11.9. Подготовка выступления  288
11.10. Публичная защита диссертации 
 292
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 294
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА 
 295
ПРИЛОЖЕНИЯ 
 296

 
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 курса «Основы научных исследований» читатель должен, в частности:
знать методы проведения научных исследований, этапы их организации; 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; составлять 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 квали5

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 сравнению с предыдущим изданием, в том числе в связи с необходимостью актуализации нормативной базы. Значительно пополнены 
и обновлены приложения, содержащие первоисточники законодательных и других нормативных актов.
Авторы выражают глубокую благодарность уважаемым рецензентам 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 ближайшие 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 наукой, 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 це7

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 фундаментальных 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 центров, 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 оказываются 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 масштабных технологических проектов, в том числе в сфере обеспечения 
обороны и безопасности государства, сохраняется проблема невосприимчивости экономики и общества к инновациям, что пре8

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 существенно 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 общественного 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. 1.1. Структура понятия «наука»
10