科学研究方法概论PDF电子书下载

引言 1

第1章 科学研究方法概述 4

1.1 科学方法与方法论 4

1.1.1 自然科学方法 4

1.1.2 科学方法论 5

1.1.3 科学方法的分类 6

1.1.4 科学方法论在科学研究中的地位和作用 6

1.2 研究对象及相互关系 7

1.2.1 研究对象 7

1.3 科学研究方法的发展历程 8

1.2.2 相互关系 8

1.3.1 观察方法的产生与运用 9

1.3.2 逻辑方法论的建立与发展 9

1.3.3 经院哲学和教会的思想统治 10

1.3.4 实验方法的萌发与确立 11

1.3.5 逻辑方法的发展 13

1.3.6 假说方法的普遍运用 14

1.3.7 自然辩证法的创立 14

1.3.8 移植方法 15

1.3.9 系统科学方法 15

1.4 科学研究方法的特性 16

1.3.10 数学方法 16

1.4.2 引导研究进展 17

1.4.1 源于研究实践 17

1.4.3 超越具体领域 18

1.4.4 构成独立学科 18

1.4.5 呈现艺术特征 19

1.5 学习科学研究方法的意义 19

1.5.1 科学研究需要正确的方法 20

1.5.2 掌握方法比掌握知识更重要 20

1.5.3 丰富完善自身的知识体系 21

1.5.5 掌握发展辩证唯物主义哲学 22

1.5.4 培养提高自身的科学素质 22

1.5.6 学习科学研究方法应注意的事项 23

第2章 科学研究哲学方法 25

2.1 科学与哲学的关系 25

2.1.1 自然科学推动哲学的发展 26

2.1.2 自然科学需要正确的哲学作指导 27

2.1.3 科学的分析性和哲学的整体性 28

2.1.4 科学追求有效性、哲学追求真理性 28

2.2 科学技术哲学概述 29

2.2.1 自然观 29

2.2.3 自然科学方法论 40

2.2.2 自然科学观 40

2.3 科学哲学的发展历史 41

2.3.1 古希腊罗马时期的科学哲学 41

2.3.2 中世纪的基督教文化 42

2.3.3 中世纪文化的解体 43

2.3.4 数学科学观的重新崛起 44

2.3.5 机械论自然观 45

2.3.6 19世纪的科学哲学 46

2.3.7 分析时代的科学哲学 48

2.4.1 科学的定义 50

2.4 科学 50

2.4.2 科学的经验基础 52

2.4.3 科学的逻辑基础 53

2.4.4 科学命题的表达方式 56

2.4.5 科学精神 57

2.5 技术 58

2.5.1 技术的定义 58

2.5.2 技术的增长规律 58

2.5.3 技术进步的评估 59

第3章 思维科学方法 61

3.1 感性方法 61

3.1.1 观察 61

3.1.2 实验 64

3.2 理性方法 66

3.2.1 比较 68

3.2.2 类比 71

3.2.3 归纳 73

3.2.4 演绎 74

3.2.5 分析 75

3.2.6 综合 76

3.2.7 想象与直觉 77

3.3 创新性思维 80

3.3.1 创新性思维的特征 81

3.3.2 创新性思维六要素 82

3.3.3 创新性思维方法 84

3.3.4 创新性思维的障碍 86

3.3.5 创造力与智能 88

3.3.6 影响创造力的其他因素 90

第4章 系统方法 92

4.1 系统观念 92

4.1.1 整体观念 92

4.1.2 综合观念 93

4.1.3 价值观念 94

4.1.4 全过程观念 95

4.2.2 近代科学中的系统思想 96

4.2 系统思想的发展历程 96

4.2.1 古代的系统思想 96

4.2.3 系统科学的创立 97

4.2.4 系统理论的形成 99

4.2.5 非线性系统与复杂系统研究 101

4.2.6 系统科学在中国的发展 102

4.3 系统工程方法论 102

4.3.1 系统工程三维结构 103

4.3.2 系统工程活动矩阵 104

4.3.3 软系统方法论 105

4.3.4 综合集成法 106

4.3.5 物理—事理—人理系统方法论 108

4.4 系统分析 109

4.4.1 系统分析基本概念 110

4.4.2 系统分析的方法 110

4.5 系统动力学 115

4.5.1 系统动力学原理 116

4.5.2 系统动力学的特点 116

4.5.3 系统动力学建模 117

4.5.4 系统动力学建模需注意的问题 118

4.6 系统方法讨论 119

4.7.1 案例：两弹一星与载人航天 123

4.7 参考案例 123

4.7.2 案例：都江堰水利工程 126

4.7.3 案例：铱星计划的失败 128

第5章 数据处理方法 137

5.1 确定性数据处理方法 137

5.1.1 统计分析 137

5.1.2 相关分析 141

5.1.3 主成分分析 141

5.1.4 回归分析 143

5.1.5 数据平滑 146

5.1.6 数据变换 150

5.1.7 数据无量纲处理 151

5.2 不完备信息处理方法 153

5.2.1 不完备信息的特点 155

5.2.2 不完备信息产生的原因 156

5.2.3 信息量的描述 158

5.2.4 随机信息的处理 159

5.2.5 主观信息的处理 160

5.2.6 模糊信息的处理 170

5.2.7 灰色信息的处理 176

5.2.8 小样本处理 181

5.3.1 非劣解集交集法 184

5.3 冲突信息处理方法 184

5.3.3 权威确定法 185

5.4 数据挖掘 185

5.3.2 最优排序法 185

5.5 数据处理方法的讨论 186

5.6 参考案例 190

5.6.1 案例：防空导弹系统机动性分析论证 190

5.6.2 案例：中国大学排名榜 195

第6章 数学模型方法 205

6.1.1 数学模型的分类 206

6.1.2 建模的方法步骤 206

6.1 数学模型概述 206

6.1.3 建模的一般要求 207

6.2 初等数学模型 207

6.2.1 初等数学方法建模 207

6.2.2 量纲分析法建模 211

6.3 确定性连续数学模型 211

6.3.1 微分法建模（静态优化模型） 211

6.3.2 微分方程建模（动态模型） 214

6.3.3 稳定性方法建模（平稳与稳定状态模型） 215

6.3.4 变分法建模（动态优化模型） 219

6.4.1 差分方程建模 222

6.4 确定性离散数学模型 222

6.4.2 层次分析法建模 225

6.4.3 图论方法建模 226

6.4.4 逻辑方法建模 227

6.5 随机性数学模型 227

6.5.1 概率分布方法建模 227

6.5.2 马尔科夫链模型 230

6.5.3 随机服务模型 233

6.6 数学建模的讨论 236

6.6.1 数学模型的特点 236

6.6.3 模型的修改与简化 238

6.6.2 模型的检验 238

6.6.4 建模技巧 239

6.7 参考案例 240

第7章 优化方法 245

7.1 优化方法概述 246

7.1.1 对优化算法的要求 246

7.1.2 凸集 246

7.1.3 树 247

7.1.4 组合最优化 247

7.1.5 计算复杂性 248

7.1.6 启发式算法 249

7.2 数学规划 253

7.2.1 线性规划 253

7.1.7 全局最优解 253

7.2.2 整数规划 254

7.2.3 非线性规划 255

7.3 动态规划 256

7.3.1 动态规划方法的优点 257

7.3.2 动态规划方法的不足 257

7.4.1 最短路问题 258

7.4.2 最大流问题 258

7.4 网络优化 258

7.4.3 最小费用流问题 259

7.5 模拟退火算法 259

7.5.1 模拟退火算法的步骤 260

7.5.2 模拟退火算法的特点 260

7.5.3 模拟退火算法的不足 261

7.6 遗传算法 261

7.6.1 遗传算法的主要特征 262

7.6.2 遗传算法的主要步骤 263

7.6.3 遗传算法的优点 263

7.6.6 遗传算法与其他启发式算法的比较 264

7.6.4 遗传算法的不足 264

7.6.5 应用遗传算法时应注意的问题 264

7.7 神经网络 265

7.7.1 神经元的性质 266

7.7.2 神经网络模型 266

7.7.3 神经网络方法的特点 267

7.8 多目标优化 268

7.8.1 化多为少的方法 268

7.8.3 直接求非劣解 271

7.8.4 多目标线性规划方法 271

7.8.2 分层序列法 271

7.8.5 层次分析法 272

7.9 优化方法的讨论 272

7.10 参考案例 273

7.10.1 案例：运输问题时间优化算法 273

7.10.2 案例：启发式最短路算法 280

第8章 决策方法 286

8.1 决策方法概述 287

8.1.1 决策过程 287

8.1.2 决策要素 287

8.1.4 决策的分类 288

8.1.3 决策分析方法 288

8.2 确定型决策方法 289

8.2.1 确定型决策的特点 289

8.2.2 确定型决策的方法 289

8.3 不确定型决策方法 289

8.3.1 悲观决策法 289

8.3.2 乐观决策法 290

8.3.3 折中决策法 290

8.3.4 最小遗憾决策法 290

8.3.7 不确定型决策方法讨论 291

8.3.5 等可能性决策法（Laplace准则） 291

8.3.6 加权平均决策法 291

8.4 随机型决策方法 292

8.4.1 随机型决策的特点 292

8.4.2 随机型决策的准则 292

8.4.3 随机型决策的方法 293

8.5 效用函数 294

8.5.1 效用的定义 295

8.5.2 效用存在性公理 297

8.5.3 效用函数的构造 298

8.5.5 关于效用的讨论 300

8.5.4 效用曲线 300

8.6 多目标决策方法 301

8.6.1 多目标决策的特点 301

8.6.2 多目标决策的分类 301

8.6.3 多目标决策问题的要素 302

8.6.4 非劣解与最佳协调解 302

8.6.5 多属性决策 303

8.6.6 多目标决策 304

8.7 群决策方法 304

8.7.1 群决策的特点 304

8.7.2 群决策的方法 305

8.7.3 专家咨询 306

8.7.4 群决策的裁决模式 307

8.7.5 冲突分析 308

8.8 其他决策方法 311

8.8.1 竞争型决策 311

8.8.2 序贯决策 311

8.8.3 模糊决策 312

8.8.4 灰决策 312

8.8.5 控制论方法 312

8.9 决策方法的讨论 312

第9章 作战模拟方法 314

9.1 作战模拟技术解决的问题 314

9.1.2 作战方案的评估和优化 315

9.1.1 武器装备作战效能评估 315

9.1.3 战法研究 316

9.1.4 教学和训练 317

9.2 作战模拟技术不能解决的问题 317

9.3 作战模拟技术的发展 318

9.3.1 分布交互仿真技术 318

9.3.2 聚合和解聚技术 318

9.3.3 模型校验技术 319

9.3.4 军事地理信息技术 320

9.4.1 基本概念 321

9.3.5 虚拟战场环境技术 321

9.4 作战效能 321

9.4.2 作战效能的构成 322

9.4.3 拟制作战想定 324

9.4.4 作战效能评价指标 324

9.5 作战效能指标分析 326

9.5.1 单方射击 326

9.5.2 一对一格斗 327

9.6 兰彻斯特战斗理论 329

9.6.1 效能指标 330

9.6.2 兰彻斯特方程 331

9.6.3 兰彻斯特方程的解 333

9.6.4 兰彻斯特方程的讨论 334

9.7 军事指数法 337

9.7.1 武器的火力潜力指数法 337

9.7.2 武器理论毁伤效能指数 338

9.7.3 作战毁伤效能指数 339

9.7.4 武器系统作战效能指数的幂函数方法 340

9.8 防空导弹体系的作战效能 343

9.8.1 效能准则 343

9.8.2 空中目标对地（水）面目标的威胁值 343

9.8.3 点防空导弹系统的作战效能 344

9.8.4 区域防空导弹系统的作战效能 345

9.9 作战效能仿真 348

9.9.1 作战效能仿真概述 348

9.9.2 仿真建模 350

9.9.3 防空导弹战术运用仿真 350

9.9.4 分布交互仿真 352

9.9.5 高层体系结构 353

9.9.6 虚拟现实 353

9.9.7 作战仿真模型的校核、验证和确认 353

9.10 军事情报分析与战场态势评估 354

9.11.1 案例：防空作战效率简易计算 355

9.11 参考案例 355

9.11.2 案例：兰德公司作战模拟模型 359

9.11.3 案例：轰炸机—防空导弹对抗的Lanchester方程 371

第10章 经济学方法 375

10.1 经济学基本概念 375

10.1.1 经济组织的三个问题 375

10.1.2 社会技术可能性 375

10.1.3 “看不见的手”原理 376

10.1.4 供给与需求 377

10.1.5 供给与需求弹性 377

10.1.7 消费均衡 378

10.1.6 边际效用 378

10.2 成本分析 379

10.2.1 成本 379

10.2.2 最小平均成本 380

10.2.3 机会成本 381

10.2.4 资金的时间价值 381

10.3 投入产出分析 381

10.4 数据包络分析 382

10.5 价值工程与价值分析 383

10.5.1 价值工程概述 383

10.5.2 价值工程活动步骤 386

10.6 参考案例 392

第11章 社会科学方法 395

11.1 社会科学的基本性质 396

11.2 社会科学研究类型 398

11.3 调查研究 399

11.3.1 问卷调查 399

11.3.2 访谈调查 404

11.3.3 调查研究的特点 405

11.4 实验研究 405

11.5 文献研究 406

11.5.1 文献研究类型 407

11.6.1 比较研究方法的类型 408

11.5.2 文献研究的特点 408

11.6 比较研究 408

11.6.2 历史比较研究方法 409

第12章 从夏商周断代工程看科学研究方法的应用 410

附录 成果呈现艺术 419

1.1 论文撰写 419

1.2 幻灯制作 424

1.3 论文宣讲 426

1.4 论文答辩 431

人物检索 432

参考文献 442