Методы получения эмпирического знания

Как показано в предыдущих лекциях, с точки зрения гносеологии источником познания представляется чувственный опыт, живое со­зерцание. Обработка этого опыта с помощью анализа, синтеза и других рассмотренных выше элементарных приемов познания дает нам исходное эмпирическое (от греческого ― опыт) знание.

Основным способами получения эмпирического знания являются наблюдение и эксперимент. Отсюда методами научного исследования на уровне эмпирического знания будут являться соответственно методынаблюдения и эксперимента.

Наблюдение предполагает чувственное восприятие исследуемого предмета или явлений с ним связанных. Однако содержание методов на­блюдения отнюдь не заключается в том, чтобы учить, как ощущать. Спо­собность ощущать, воспринимать, представлять объекты окружающего нас мира определена физиологической стороной деятельности человека. Эта способность может быть развита лишь в процессе практической дея­тельности. Так, колорист на текстильной фабрике различает на много больше оттенков различных цветов, чем неспециалисты в этой области. Дегустатор также превосходит нас в способности разли­чать мельчайшие оттенки вкуса сыра или "букет" в вине. Однако у ученого способность ощущать, в общем, не более развита, чем у обычного человека.

Наука обладает другим способом усиления познавательной мощи наших ощущений. Этот способ ― использование приборов. Микроскоп увеличивает способность нашего глаза видеть мельчайшие детали предметов в такой степени, что это невозможно было бы достигнуть никакой тре­нировкой. Тысячи лет люди смотрели на небо и не видели ни пятен на Солнце, ни спутников Юпитера, ни кольца Сатурна. Но стоило Галилею направить на небо телескоп, как все это стало доступным человеческому восприятию.

Приборы не только усиливают мощь наших чувств, но и дают нам как бы дополнительные органы восприятия. Так, мы не можем ощущать электрическое или магнитное поле, приборы позволяют нам это сделать.

В свое время основатель позитивизма ― французский философ Огюст Конт полагал, что мы никогда не узнаем химический состав звезд, посколь­ку у нас нет средств добраться до них, также мы не можем узнать рельеф обратной стороны Луны, невидимой глазу. Изобретение спектро­скопа дало возможность определить химический состав звезд. Благодаря спектроскопу удалось даже открыть химический элемент гелий на Солн­це до того, как он был открыт на Земле. Окончательное опровержение пессимистического прогноза Конта получено в наше время, когда чело­век не только увидел Луну с "невидимой" стороны, но и высадился на её поверхность.

Как наблюдать? Прибор усиливает мощь органов чувств. Метод уси­ливает мощь интеллекта. Одно дело, когда наблюдается что попало и как попало и совсем другое, когда наблюдение ведется по определенно­му плану. Необходимость плана следует уже из того, что в мире не существует изолированных явлений. Каждое из них дано в контексте бесчисленного количества других явлений, так что без применения спе­циальных методов не всегда ясно, какое именно явление наблюдается. Каждый из нас, по-видимому, много раз наблюдал радугу. Но ведь в каждом случае было свое состояние атмосферы, своя траектория сол­нечных лучей, свое время суток и т.д. Почему же мы уверены, что наб­людаем одно и тоже? Древние диалектики тонко подметили эту трудность. Гераклит утверждал, что в одну и туже реку нельзя войти дважды.

Конкретные методы выделения постоянного в изменчивом разрабатывают­ся в рамках логики ― в теории индуктивных умозаключений. Один из наиболее простых методов, обеспечивающих получение если не вполне достоверных, то достаточно надежных выводов ― метод единственного сходства. Обычно этот метод, который был сформулирован Д.С.Миллем, связывается с отысканием причинной связи между явлениями. Однако по существу это научный метод наблюдения вообще. Сущность его зак­лючается в требовании максимального разнообразия ситуаций, в кото­рых наблюдается исследуемое явление.

Наблюдение, как правило, имеет большее научное значение в том случае, если оно может быть многократно повторено. Может показаться, что повторять его нужно в схожих ситуациях. Однако в таком случае будет неясно, к каким именно объектам в этих ситуациях следует отнес­ти результаты наблюдений.

Выявление этих объектов осуществляется с помощью рассмотренной выше операции атрибутивного анализа. Таким путем определяются мно­гообразные признаки ситуации, которые затем варьируются. Существенные признаки отделяются от несущественных путем абстракции. Рассмотрим простой пример. Казалось бы, нет ничего легче, как определить путем наблюдения, что вода в море горько-соленая. Вы садитесь в поезд и приезжаете на Рижское взморье, заходите в воду и убеждаетесь, что её вполне можно пить. Испытав некоторое разочарование, но не отказы­ваясь от своего убеждения в горькой солености морской воды, вы еде­те в противоположном направлении, в Одессу на берег Черного моря. Пьете и убеждаетесь, что вода в нем пресная, как в Днепре или Волге.

Факты бесспорны, но, для того, чтобы понять их значение и опре­делить предмет, к которому относится результат наблюдения, необходим анализ этих фактов. Путем анализа мы выясняем, что на Рижском взморье мы имеем дело не просто с морем, а с морем особого типа, которое ког­да-то было озером и лишь затем соединилось с мировым океаном. По-видимому, таково же Черное море. Анализируя дальше, замечаем, что мы имели дело не со всем Балтийским и не со всем Черным морем. Во вто­ром случае, которым мы ограничимся для упрощения, перед нами был лишь один из участков берега Черного моря, у Одессы, а точнее у од­ной скалы, прозванной "Стариком". Значит, результат наблюдения нель­зя сформулировать как "вода в море пресная". Более точной формули­ровкой будет: «Вода в Черном море у скалы называемой "Старик" прес­ная». Но и это будет неточно. Требуется не только пространственная, но и временная локализация факта. Оказывается, что мы пробовали воду 4 апреля 1985 года и, следовательно; должны сузить объект, к которо­му относится результат наблюдения воды. Но и это не все. Быть может, не вся вода в данном месте была пресная и не весь день, а лишь в тот момент, когда мы её пробовали. Далее нельзя исключить и возможность того, что к нам в рот случайно попало вещество, нейтрализовавшее горько-соленый вкус морской воды, что мы были в болезненном состоя­нии и т.д. В конечном случае, идя в указанном направлении, мы полу­чили суждение типа: "В некоторый момент времени, в некотором месте на берегу Черного моря я ощутил во рту пресный вкус морской воды".

Неопозитивизм предполагает строить все знание на основе подоб­ного рода, так называемых, "протокольных предложений".

Однако, любые операции над протокольными предложениями, описываю­щими переживания субъекта, не могут вывести нас за рамки этих пережи­ваний. Объективный мир как предмет исчезает. Исчезает и знание вооб­ще, т.к. уже в следующий момент времени, скажем, 5 апреля 1985 года можно усомниться в том, что вчера мы действительно ощутили во рту вкус пресной воды и, что это нам не приснилось сегодня.

Ошибка здесь заключается в том, что результат наблюдения, отно­сящийся к протяженному в пространстве и времени веществу, определяет­ся лишь на основании анализа единичного факта. Поскольку предмет исследования ― морская вода, необходимо с самого начала иметь некото­рое множество фактов, подобранных таким образом, чтобы единствен­ным сходством между ними было то, что все они относятся к морской во­де. Все остальные обстоятельства ― кто, где и когда и при каких ус­ловиях определяет особенность вещи, должны быть различными. Вместо людей для достижения разнообразия целесообразно использовать прибо­ры. Если отличающиеся друг от друга факторы не влияют на результат наблюдения, то они являются несущественными и поэтому могут быть не приняты во внимание.

Уточнение результата наблюдения протяженных в пространстве и времени объектов в науке идет не в направлении анализа отдельного восприятия, а по пути увеличения как количества отдельных наблюде­ний, так и, прежде всего, их качества.

Качество наблюдения это не только их разнообразие. Однако раз­нообразие играет решающую роль. Если бы мы взяли на пробу воды не толь­ко у "Старика", но вдали от берегов, то убедились бы, что там вода соленая. Такой же результат был бы получен и у "Старика" в другое время, допустим, месяц спустя после окончания паводка на Днепре, Юж­ном Буге, Днестре и Дунае, воды которых доходят до Одесского побе­режья.

Способы обеспечения разнообразия в наблюдении могут быть раз­личными. Если отобранная группа фактов достаточно полно характеризует исследуемый объект, то такой отбор будет называться репрезента­тивным.

Для достижения репрезентативности прибегают к разбиению всей совокупности фактов на типы (типический отбор) или используют таб­лицы случайных чисел.

Как экспериментировать? Виды эксперимента.

В отличие от простого наблюдения, эксперимент предполагает актив­ное вмешательство в ход изучаемого процесса. Такое вмешательство бу­дет иметь познавательное значение лишь при определённых условиях, также определяемых в теории индуктивных умозаключений. Выше при определении условий повышения значимости наблюдения мы воспользовались методом единственного сходства. Применительно к эксперименту большее значение имеет другой метод ― метод единственного различия. Агротех­ник, исследуя значение того или иного фактора, скажем минеральных удобрений, для жизни растений, вносит эти удобрения на соответствующий участок поля. Представим себе, что он при этом получил хороший уро­жай. Мысль о том, что внесенное удобрение является причиной урожай­ности, была бы преждевременной. Для того чтобы получить такой ре­зультат по методу единственного различия необходимо иметь второй участок поля, на котором не были внесены минеральные удобрения, но который во всех остальных отношениях одинаков с первым.

На одной из швейных фабрик стены цеха окрасили в белый цвет. Через некоторое время, когда фабрика получила заказ на бельё, обна­ружились непонятные явления, работницы стали чувствовать себя очень плохо, некоторых из них приходилось досрочно освобождать от работы. Долгое время на предприятии не могли понять, в чем дело. Когда при­гласили физиологов, они посоветовали перекрасить стены в кремовый и розовый тона. В результате заболевания прекратились, и на фабрике восстановилась прежняя производительность труда.

На основе эксперимента, поставленного физиологами, можно получить знание о влиянии цвета на производительность труда лишь в том случае, если указанное различие в цвете, действительно было единственным и в состав белой краски не входило каких-либо особых веществ, плохо действующих на человека, на его организм, отрицательный эффект кото­рых проявился как раз к тому времени, когда фабрика получила заказ на белье. Эксперимент такого вида ― однофакторный.

В последнее время начинает разрабатываться теория так называе­мого многофакторного эксперимента, при котором сравниваемые явления различаются одновременно в ряде отношений. В эксперименте обычного типа, изучая влияние двух факторов, скажем, внесения удобрений и типа обработки земли, на урожай, мы меняем сначала один фактор ― внесение удобрений, оставляя тип обработки, как и все прочие обстоя­тельства, неизменным, а затем меняем второй фактор ― тип обработки, оставляя первый неизменным.

Но таким образом неясно, какое значение имеют различные способы обработки земли при различных количествах внесения удобрений. Иссле­довать влияние взаимодействия двух факторов можно сопоставляя резуль­таты, полученные при разных типах обработки, скажем О₁ и О₂, с раз­личными количественными внесениями удобрений ― У₁, У₂, У₃, т.е. оп­ределяя в данном случае урожайность при О₁У₁, О₁У₂, О₁У₃, О₂У₁, О₂У₂, О₂У₃. Число таких комбинаций резко возрастает при большем числе ис­следуемых факторов.

Применение современных методов планирования эксперимента при­водит к резкому повышению его эффективности и снижению затрат.

В любой ли науке возможны наблюдение и эксперимент? Что касается наблюдения, то в широком смысле этого слова оно возможно везде. Ко­нечно, мы не можем, например, быть свидетелем восстания Спартака, но можем читать те или иные документы, связанные с этим восстанием, на­блюдать результаты археологических раскопок. Наблюдал же Шлиман то, что сохранилось от легендарной Трои!

Поэтому не будет особой натяжкой считать, что наблюдение ― об­щенаучный метод познания. Сложнее дело обстоит с экспериментом. Ка­залось бы, в истории эксперимент невозможен, но путешествия Тура Хейердала являются своеобразным экспериментом, показывающим, как могли бы происходить, если не происходили те или иные исторические события. Однако и сейчас трудно представить себе, как возможен экспе­римент в такой сугубо наблюдательной науке как астрономия. С другой стороны, непонятно, что можно было бы считать экспериментом в мате­матике. Поэтому экспериментальный метод, по крайней мере, в настоящее время следует считать частнонаучным методом познания.

Измерение. Как эксперимент, так и наблюдение могут иметь каче­ственный или количественный характер. В первом случае в опыте мы узнаем, обладает ли исследуемая вещь той или иной характеристикой или нет. Например, бросая камень в воду, мы убеждаемся, что он то­нет, в отличие от куска дерева. Во многих случаях результата такого рода вполне достаточно. Однако часто необходимо определить количест­венную характеристику вещи. Тогда необходима процедура, называемая измерением.

Измерение чаще всего является эталонным, т.е. представляет со­бой процесс соотнесения исследуемого предмета с другим предметом, обладающим точно фиксированными свойствами ― эталоном.

Простейшим примером эталона является эталон длины ― метр, хра­нящийся в палате мер и весов в Париже в особых условиях, которые обеспечивают постоянство его длины. Наши линейки, рулетки и т.д. с помощью которых измеряется длина предметов, представляют собой пред­меты, длины которых находятся в постоянном отношении к длине эталона.

Далеко не всякое измерение может быть таким же непосредствен­ным, как измерение длины стола или веса буханки хлеба. Однако уже в древности научились измерять опосредованно, получая данные об одних предметах на основе измерения других. Так, древние астрономы доволь­но точно определяли расстояние до Луны, производя измерения на Зем­ле.

Измерение помогает нам избавиться от субъективности в оценке многих вещей. Так, одному кажется, что время летит стрелой, для дру­гих оно тянется чрезвычайно медленно. Измерение времени с помощью часов дает возможность легко установить истину.

Но все ли можно измерить? Казалось бы, существуют вещи, принци­пиально не допускающие никакого измерения. Однако практика развития математики выявляет все большие возможности измерения того, что еще недавно считалось недоступным измерению. Так были созданы методы из­мерения количества информации, благодаря чему возникла новая отрасль науки ― теория информации. В настоящее время разрабатываются методы измерения надежности, сложности и т.д. Тем не менее, пока метод из­мерений все же скорее можно считать частнонаучным, хотя нет основа­ний полагать, что таким он останется и всегда.

Метод сопутствующих изменений. Статистический метод.

Тщательно проведенные измерения для выявления причинной связи дают возможность применения метода сопутствующих изменений. Этот ме­тод используется тогда, когда нельзя полностью исключить то явление, которое выступает в качестве причины. Например, как бы мы ни стара­лись, нельзя полностью исключить трение. Поэтому метод единственного различия для выявления причинной связи между трением и уменьшением скорости тела, которое толчком приведено в движение, неприменим. Од­нако путем измерений можно показать, что чем больше трение, тем быстрее тело останавливается. Значит, по методу сопутствующих изме­нений можно сделать вывод о том, что трение ― причина замедления в движении тела.

Другой пример. Астрономы давно уже составили графики, в которых были отражены периодические изменения частот появления "пятен" на Солнце. Сопоставление с этими графиками чисел, фиксирующих частоты полярных сияний, позволило обнаружить интересное совпадение. Еще бо­лее удивительные совпадения замечены в последнее время. Оказалось, что изменения по годам в частоте, казалось бы, совершенно не связанных с деятельностью Солнца явлений, таких как смерть от инфаркта или дорожные катастрофы, соответствуют изменениям частоты появления пя­тен на Солнце. Отсюда по методам сопутствующего изменения можно сде­лать вывод о том, что между указанными явлениями и процессами на Солнце имеется причинная связь.

Метод сопутствующих изменений относится к умозаключениям, имею­щим индуктивный характер. Здесь делается общий вывод на основании тех данных отдельных опытов, каждый из которых свидетельствует в пользу этого общего вывода. Но может быть и так, что в пользу общего вывода говорит не каждый отдельный опыт, а лишь все взятые вместе. В таком случае речь идет о применении статистического метода. Зако­номерность же, верная не в каждом отдельном случае, а лишь "в сред­нем" называется статистической закономерностью.

При современном уровне развития науки нет возможности предска­зать, кто родится в данном конкретном случае, ― мальчик или девочка. Однако анализ большого числа наблюдений позволяет предсказать рож­дение мальчика с вероятностью несколько большей, чем рождение девоч­ки. Возьмем сто авторов, считая автором любого, написавшего хотя бы одну работу. Казалось бы, невозможно что-либо сказать о том, каким образом общее число написанных всеми авторами работ, распределяется между этими авторами. Быть может, все они написали по одной работе, а может быть по двадцать. Однако статистика дает возможность предуга­дать, что, например, половина из общего числа работ написана всего одной десятой частью авторов (закон Лотка).

Статистические методы, хотя они и не являются общенаучными, в настоящее время нашли широкое применение в самых разнообразных науках: физике, биологии, языкознании и т.д. Но особое значение они имеют при исследовании явлений общественной жизни.

Однако применение статистических методов, как и методов индукции всегда связано с возможностью получения ошибочного результата. Суще­ствует математическая теория, так называемая "математическая стати­стика", определявшая формальные условия, выполнение которых позволя­ет сделать результаты статистического исследования более строгими.

Дата добавления: 2015-05-08