Биология по большей части остается наукой эмпирической: сбор фактов в поисках закономерностей проявления природных феноменов доминирует над объяснением существа этих процессов, построением теории (особенно количественной) и прогноза. Поиски "закономерностей" в биологии явно превалируют на поисками "законов", в первом случае говорят об эмпирической (индуктивной) науке, во втором – о теоретической (дедуктивной). Методы, рассмотренные в книге, обслуживают потребности первого научного направления. При этом сохраняется надежда, что законы биологии вырастут из обнаруженных закономерностей. Математическая статистика, исследующая массовые проявления, служит средством доказательства существования той или иной закономерности, причинной обусловленности серии фактов. Факт сам по себе, раз случился, достоверен. Доказывать приходится достоверность существования причин, вызвавших факты к жизни и тем самым обеспечивающих их общность. Если наличие некоей причины обуславливает однотипность протекания биологических процессов, вызывает повторные появления сходных результатов, говорят о обнаружении закономерности. Закономерное – это повторяющееся, причем в зависимости от известных условий (причин). Биометрия представляет способы доказательства реальности эмпирических закономерностей. Они служат необходимым средством достижения биологом своих целей, установленных исходя из существа биологической проблемы. В этом смысле для биометрического исследования очень важна точная формулировка биологического вопроса. Мало обнаружить закономерность, необходимо еще и показать ее реальность, а для этого – оценить количественно. Статистический анализ как раз и служит этой двойной задаче: во-первых, численно охарактеризовать биологический объект, явление или процесс, его масштабы и тенденции и, во-вторых, доказать объективность его существования, специфичность, достоверность отличия от других явлений или процессов. Опираясь на полученный научный материал, статистика способна доказать несостоятельность выдвинутых гипотез, отделить, как зерна от плевел, истинные отличия от случайных, привнесенных неучтенными факторами, вычленить реальную закономерность из обилия сырого экспериментального материала. К сожалению, исследователи зачастую подменяют цели исследования средствами их решения, что понятно из такого типичного вопроса: "Вот мои данные, как их нужно статистически обработать?" Конструктивный диалог может начаться только после ответа на другой вопрос, зачем эти данные нужно как-то обрабатывать, зачем вообще они были собраны? Нам кажется, что такой диалог должен быть внутренним и обязан предварять не столько обработку, сколько сбор данных. Как писал отец эмпирической науки Ф. Бэкон, "правильно поставленный вопрос есть половина ответа". Цель исследования организует его. Спланировать способ обработки нужно перед сбором фактических данных! Ввиду очевидной сложности этого процесса, рассмотрим его основные этапы эмпирического исследования. 1. Определить объект исследования. Объект исследования – это не вид животного или растения, это исследуемый феномен со всеми относящимися к делу внешними компонентами, включая пространство (распространение) и время (динамика). Объектом биологии выступает жизнь, процессы жизнедеятельности, функционирования биосистем. Объектом частного биологического исследования выступает ограниченная во времени и пространстве биосистема. В частности, даже "фауна N-го района" понятие динамическое. 2. Определить проблему и актуальность исследования. Проблема ("Что плохо?") в научном плане есть отсутствие знаний об объекте исследования в определенной области его биологии. Потребность в недостающей информации появляется в том случае, когда уже имеются некоторые данные, обрисовывающие границы известного и обнажающие края неизвестного. Актуальность формулируется в терминах уже известного по отношению к еще неизвестному знанию. Приступая к исследованию фауны некоей территории, заранее понятно, что кто-то на ней живет, но кто именно и в каких количествах – остается пока неизвестным. 3. Определить цель исследования. Цель ("Чего хочется?") в обобщенном виде характеризует итог исследования. Например, изучить видовой состав и численность животных на определенной территории в определенный временной промежуток есть общая цель фаунистического исследования. Только на этом фоне возможны обобщения на больших территориях и временах, т. е. обнаружение неких общих закономерностей. Научная деятельность не может не быть целесообразной, она должна вести к определенной цели. Она определяет шаги исследования, выбор средств и методов, планирование трудовых и финансовых затрат. Цель служит постоянным критерием эффективности выполненных действий, основой рефлексии, ограничителем. 4. Определить задачи исследования. Задачами ("Что сделать?") отмечаются шаги к цели, это мост между ней и конкретными средствами ее достижения. Задачи могут быть как научного толка (тогда они предписывают конкретные действия, позволяющие решить частный вопрос специфическими методами), так и методические (определяющие пути разработки недостающих методических приемов работы или развитие инструментальной базы). Задачи – это руководства к действию, указания, как делать и что будет получено в результате, если предпринять такие-то действия. Именно на этом этапе становится ясным, какими должны быть массивы собираемой количественной информации, вид количественных характеристик (переменных), их число, способы регистрации статуса объектов измерения и факторов среды, схемы опытов и т. п. Знание этих частностей необходимо, чтобы запланировать использование того или иного статистического анализа, предъявляющего свои требования к исходным данным. Точнее всего работают параметрические методы, но они требуют регистрации количественной информации в форме рациональных или натуральных чисел. Если же запланировать получение характеристик объектов в приблизительных полуколичественных шкалах (баллы, ранги) или вообще с помощью только качественных признаков, то следует помнить, что в конце концов придется пользоваться более грубыми непараметрическими методами статистики. Понятно, что разработка задач требует от автора предметного знания и опыта аналогичной работы. В реальности практически никогда не удается сделать все, что запланировано, но часто удается получить важные побочные результаты помимо требуемых. Это заставляет переформулировать дефиниции проблемы, целей и задач, увязывая части исследования в целостную систему. Подобная итерация, повторное переосмысление и переработка теоретических и методических основ исследования – норма научной работы.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Этапы биометрического исследования» з дисципліни «Введення в кількісну біологію»
