Вопросы для самоконтроля знаний

- Методология теоретических исследований.

- Основные разделы этапа теоретических разработок научного исследования.

- Типы моделей и виды моделирования объекта исследования.

- Аналитические методы исследования.

- Аналитические методы исследования с использованием эксперимента.

- Вероятностно-аналитический метод исследования.

- Методы статического моделирования (метод Монте-Карло).

- Метод системного анализа.

Глава 4. Методологические основы экспериментальных исследований

4.1. Цель, виды и методологии эксперимента

Экспериментальное исследование — один из методов получения но­вых научных знаний.

Основная цель эксперимента - это проверка теоретических поло­жений (подтверждение рабочей гипотезы), а также более широкое и глубокое изучение объекта научного исследования.

Различают эксперименты естественные и искусственные. Естест­венные эксперименты характерны для социальных явлений в обстанов­ке, производства, быта и т.п. Искусственный эксперимент широко применяется во многих отраслях знаний и, в первую очередь, в технических науках.

Иногда возникает необходимость провести поиск, новые экспери­ментальные исследования, когда не хватает достаточных предваритель­ных данных для изучения интересующего явления или процесса.

Экспериментальные исследования делятся также на лабораторные и производственные. Лабораторные опыты проводят с применением ти­повых приборов, специальных моделирующих установок, стендов, обо­рудования. При достаточно полном обеспечении эксперимента они по­зволяют получить хорошую научную информацию.

Производственные экспериментальные исследования имеют целью изучить процессы в реальных условиях с учетом воздействия различных случайных факторов производственной среды. Одной из разновидностей производственных экспериментов является сбор материалов в организа­циях, которые накапливают по стандартным формам те или иные дан­ные. Такие данные хорошо поддаются обработке методами статистики и теории вероятностей.

Производственные экспериментальные исследования могут быть заменены опытами на специальных полигонах без нарушения производ­ственного ритма, это повышает эффективность использования приме­няемых в эксперименте оборудования, машин и приборов.

Прежде чем приступить к экспериментальным исследованиям, не­обходимо разработать методологию эксперимента.

Методология эксперимента — это общие принципы, структура эксперимента, его постановка и последовательность выполнения экс­периментальных исследований. Методология эксперимента включает следующие этапы:

• разработку плана-программы эксперимента;

• оценку измерений и выбор средств для проведения эксперимента;

• проведение эксперимента;

• обработку и анализ экспериментальных данных.

Приведенное количество этапов справедливо для традиционного эксперимента.

Наряду с этим широко применяют математическую теорию экспе­римента, которая позволяет резко повысить точность и уменьшить объ­ем экспериментальных исследований. В этом случае методология экспе­римента включает первый, второй и четвертый этапы, как в традицион­ном эксперименте, а третий этап включает математическое планирова­ние эксперимента с одновременным проведением экспериментального исследования.