ПОДГОТОВКА И ОФОРМЛЕНИЕ КАНДИДАТСКОЙ И МАГИСТЕРСКОЙ ДИССЕРТАЦИЙ

Подготовка диссертации на соискание ученой степени кандидата наук

Ученость есть сладкий плод горького корня.

Марк Порций Катон

Диссертация (лат. dissertation - исследование, рассуждение) - это изложение результатов научных исследований, оформленных в виде специального произведения, подготовленного для публичной защиты [36].

Любая диссертация, независимо от того, представляется она на соискание ученой или академической степени, выступает как научноквалификационная работа. Особенность такого научного труда заключается в том, что в нем либо должно содержаться решение научной задачи, имеющей значение для соответствующей отрасли знаний, либо изложены новые научно обоснованные технические, технологические, управленческие или экономические решения и разработки, обеспечивающие решение важных прикладных задач [37]. В диссертации на соискание ученой степени кандидата наук последний раздел должен содержать новые решения и разработки, имеющие существенное значение для развития страны.

В соответствии с Положением о порядке присуждения ученых степеней (в ред. Постановления Правительства РФ от 24.09.2013 № 842) диссертация должна:

• - быть написана автором самостоятельно;
• - содержать новые научные результаты и положения, выдвигаемые для публичной защиты;
• - свидетельствовать о личном вкладе автора в науку;
• - содержать сведения о практическом использовании научных результатов (научных выводов).

Помимо требований, приведенных в Положении, есть требования, которые являются настолько естественными, что даже не требуют особой формализации. Это, прежде всего, требование не только личного написания диссертации, но и проведения научного исследования лично автором либо его активного участия и значительного вклада в исследование, проводимое научным коллективом. Кроме того, есть требования к диссертации как к форме научного произведения, заключающиеся в достаточности оснований для логически выведенных утверждений (выводов), их необходимой аргументации и критической оценке по сравнению с другими известными решениями, а также во внутреннем единстве всех излагаемых положений.

Соответствие диссертации предъявляемым требованиям последовательно, с той или иной степенью объективности и ответственности, должны оценить и подтвердить выпускающая кафедра, ведущая организация и официальные оппоненты, неофициальные оппоненты, научные коллективы, приславшие отзывы на автореферат и диссертацию, экспертная комиссия и диссертационный совет, а также Высшая аттестационная комиссия.

Содержательная структура диссертации - предмет сугубо творческий, нс допускающий какой-либо жесткой регламентации. Чаше всего структура научной работы задается формулой «анализ - синтез - анализ». Данная формула означает, что начинать работу целесообразно с тщательного анализа исследуемого вопроса на фоне аргументированного критического обзора уже существующих научных достижений в этой области.

В результате сравнительного анализа существующих систем, методов и методик выявляется тот пробел в науке, который автор диссертационного исследования намерен восполнить. Тем самым создается основа для фиксации противоречия, которое легло в основу научной проблемы, а также для четкой формулировки научной новизны диссертационной работы.

Исходным, фундаментным элементом диссертации служит общая характеристика предметной области, определение объекта и предмета исследования, оценка актуальности исследования. В результате формулируются общие выводы об изученности предмета исследования и осуществляется выбор направления будущего исследования, формулируется его цель и креативное описание ожидаемого результата, выраженного как научная задача. На этой основе осуществляется дифференциация, постановка, ранжирование и оценка возможности решения частных задач исследования. Для обеспечения внутреннего единства диссертации на данном этапе целесообразно сгруппировать и упорядочить частные научные задачи и вопросы в такой последовательности, чтобы каждый предыдущий органично создавал основу для последующего. В некоторых случаях целесообразно осуществить нюансировку понятийной основы исследования [38].

Далее, как правило, осуществляется системный и функциональный (аспектный) анализ предмета исследования, с вербальным либо формализованным представлением взаимосвязи и взаимодействия объекта и предмета исследования в виде структурно-функциональной модели. Важным элементом данного этапа является анализ ранее сформулированных положений, теоретических и эмпирических методов и методик исследования, математических и иных моделей функционирования предмета исследования. Разные задачи, решаемые для разных условий, основываются на различных критериях. Поэтому на этом этапе необходимо строго определить критерии качества и эффективности, совокупность ограничений, которые окажут на предмет исследования существенное влияние.

Исходя из проведенного анализа и обоснованно выбранного критерия эффективности конкретизируется научно-практическая задача, осуществляется ее формализованная постановка, позволяющая перейти к синтезу предмета и цели исследований. Следует четко осознать, что именно вы решили синтезировать - какой-либо конкретный предмет (например, методы и средства анализа обработки информации при управлении сложными социотех- ническими системами) или инструмент для его разработки (например, методику оценки эффективности методов управления).

Следующий шаг в рамках этапа синтеза - выдвинуть рабочую гипотезу о том, в чем может заключаться сущность синтезируемого научного знания или научно-практического результата. На этой основе формулируются и формализуются две-три частных научно-технических задачи, связанные с предметом исследований, позволяющие достичь цели исследования. При этом подробно излагаются процесс и методы их решения, вид эксперимента, применяемый математический аппарат и модели, необходимые для синтеза того, что составляет цель исследования. Синтез также представляет собой обобщение научных данных, полученных эмпирическим путем, и выведение на этой основе новых закономерностей, законов, построение новой научной теории.

И заключительный этап - вновь анализ, но уже полученных результатов на их всесторонность, непротиворечивость и обоснованность, устойчивость, точность, сходимость и реализуемость при современном состоянии науки, техники и информационных технологий. Анализ позволяет вывести определенные следствия, сформировать практические решения и рекомендации, выявить нерешенные вопросы и наметить новые научные задачи. На этой логической базе должна появиться четкая формулировка достигнутого положительного эффекта и область практической реализации результатов диссертационного исследования.

В заключении необходимо обобщить результаты и сформулировать выводы. Это важная часть диссертации, которая позволяет понять, удалось ли достичь поставленной цели.

Следует заметить, что предоставление свободы выбора в отношении творческой части работы совершенно не распространяется на ее оформительскую часть. Диссертация оформляется в виде текстовой разработки с приложением 1рафиков, рисунков, таблиц, схем и других необходимых элементов формализации научных данных. Формализованная структура диссертации (но не ее содержание) предельно унифицирована, и для ее разработки совершенно нс требуется особого творческого начала.

В общем виде структура /диссертации включает в себя [36]:

• - титульный лист;
• - содержание;
• - перечень условных обозначений (символов, единиц и терминов);
• - введение;
• - разделы и подразделы диссертации;
• - заключение;
• - литература (список использованных источников);
• - приложения.

Введение является вступительной частью работы, объемом 8-10 страниц. В нем формулируется актуальность темы, ее состояние в настоящее время и существующие нерешенные вопросы в науке и трудности в практике, в кратком виде характеризуется цель диссертационного исследования. Приводится анализ известных публикаций, посвященных решению этой научной задачи, с указанием достоинств и недостатков известных решений рассматриваемой научной задачи и изложением в трех-четырех пунктах частных научных задач, решение которых целесообразно осуществить для достижения поставленной цели исследования.

Во введении определяется объект и предмет исследования, излагается суть научной задачи или новых разработок, границы исследования, направления и методы решения научной задачи.

В форме аннотаций приводится содержание всех разделов диссертации, заключения и приложений. Здесь же излагается перечень основных положений, выносимых на защиту, с указанием новизны, внесенной автором в исследование, их достоверности и обоснованности. При этом описание результатов делается с акцентом на основные квалификационные признаки - личный вклад автора, научную новизну и практическую значимость.

Завершается введение краткими сведениями об апробациях, включая выступления на научных семинарах, конференциях и т. п., публикациях и внедрении результатов исследований с указанием названий организаций, в которых осуществлена реализация, наименования реализованных результатов, форм реализации и реквизитов соответствующих документов.

Основную часть диссертационной работы составляют результаты исследований, посвященные решению поставленной научной задачи. Материалы исследований оформляются в виде нескольких, чаще всего трех-четырех разделов (глав). Содержание разделов определяется автором.

Первая глава обычно посвящается анализу и постановке задачи исследований. Ее условное наименование, отражающее смысл содержания, - «Анализ предмета исследования и сущность научной задачи».

Основным и часто встречающимся недостатком первого раздела диссертации является изложение всех известных фактов и данных о предмете исследования, заимствованных из всех доступных публикаций, а также формулирование общеизвестных выводов. Иными словами, материал излагается в форме реферата общеизвестной информации.

Чтобы избежать этого, целесообразно посмотреть на предмет исследования своим взглядом с позиций той научной задачи, новому решению которой будет посвящена диссертация, ввести свои показатели оценки предмета исследования, построить свою систему логических утверждений, подтверждающих актуальность исследования.

Первая глава должна содержать обзор всех известных исследований по рассматриваемой теме и анализ материалов, раскрывающих то, что необходимо выполнить для решения поставленных задач и как это сделать наиболее рационально. Для этого обосновывается важность решения возникших частных научных задач с учетом современных научных фактов и новых требований, проводится критический анализ достоинств и недостатков известных методов и методик, с помощью которых решаются аналогичные проблемы.

Этот раздел должен завершиться четкой постановкой задачи диссертационного исследования, которая должна вытекать из современного состояния вопроса. Может быть также сформулирован вывод о необходимости и возможности решения возникшей задачи качественно новыми способами.

В этом же разделе должен быть осуществлен выбор теоретических и эмпирических методов исследования, которые предполагается использовать в последующих разделах для решения поставленной научной задачи, а также математических моделей, которые позволят адекватно описать поведение исследуемой системы и внешней среды. Целесообразно провести анализ допущений и ограничений, возникающих при функционировании системы, их сопоставление с характеристиками существующих математических моделей. Может быть осуществлен выбор показателей и критериев эффективности, на основании которых предполагается оценивать, анализировать и синтезировать новую систему. На этой основе осуществляется формализованная постановка научной задачи исследований.

Эта часть работы в научном плане выглядит наиболее убедительно, если материал излагается в форме критического обобщения выводов и рекомендаций, известных из доступных источников научной информации. Особо выигрышны те тезисы, в которых подвергаются критическому анализу не факты, а мнения других исследователей о данных фактах. Здесь же излагается собственное мнение, например: «Для оценки инновационных проектов с позиций ... к настоящему времени разработано большое количество методов (способов, приемов, средств). Анализ показал, что если методы, основанные на .... исследованы и оценены достаточно глубоко авторами ...» то способ, относительно недавно предложенный в ..., исследован недостаточно. Между тем в условиях ... именно этот способ представляется наиболее приемлемым и эффективным ввиду того, что ...».

Диссертация как квалификационная работа приобретает цельность, если первый раздел заканчивается подразделами, имеющими следующее смысловое содержание: «Анализ известного научно-методического аппарата и направления его совершенствования», а также «Постановка цели, научной задачи и формулирование частных задач».

Главным моментом, на который следует обратить особое внимание, является то, что изложение этой части работы должно быть самым тесным образом увязано с содержанием последующих разделов диссертации. Опыт поназывает, что к окончательному оформлению первого раздела лучше всего вернуться после завершения работы над основными разделами и заключением диссертации. Объем данного раздела должен составлять примерно 25-30 страниц.

Вторая глава обычно посвящена методологии исследования, теоретическому обоснованию методики решения конкретной научной задачи. Условное смысловое наименование главы: «Разработка и обоснование методики исследования...»

Разработка и обоснование методики исследования заключается в аргументации научно-методических положений, которые определяют обоснованность используемых приемов получения первичных научных данных, их анализа и синтеза теоретических положений и практических рекомендаций, определяя в целом путь решения проблемных вопросов. Критическая оценка разработанной методики, по сравнению с известными методиками, должна привести к выводу о ее научной новизне и полезности. Целесообразно, чтобы этот раздел включал следующие два подраздела:

• 1. «Выбор (разработка) и обоснование элементов методики исследования». К таким элементам могут относиться: показатели и критерии, используемые для решения научной задачи; способы получения их значений и проверки, а также приемы и способы получения первичных научных данных для исследования, моделирования, обработки и представления результатов, получаемых в процессе исследования.
• 2. «Критическая оценка разработанной методики в сравнении с известными». Разработанная автором методика решения научной задачи анализируется с позиций достоверности и устойчивости, точности и сходимости получаемых результатов, се практической реализуемости, с обозначением элементов новизны. В некоторых случаях существенной частью данного подраздела может быть выявление способа оценки эффективности полученной в диссертации методики исследования.

Если исследованием предусматривается проведение натурного или лабораторного эксперимента, то в этом разделе приводится описание эксперимента и его приборной обстановки, а также программа проведения серии опытов для получения первичной научной информации, методика оценки точности получаемых результатов. Кроме того, в этом разделе отражаются свойства и характер исходных данных, характеристики ограничений функционирования системы. Проводится статистический (или иной) анализ данных, полученных в результате эксперимента. Устанавливается диапазон изменения основных варьируемых факторов и степень их определенности в процессе реального функционирования системы. Вычислительный эксперимент и оценка влияния основных факторов на характеристики исследуемой системы могут быть осуществлены на основе имитационного моделирования.

Рассмотренная схема изложения второго раздела может быть применена как ко всему исследованию в целом, так и к отдельным его частям, соответствующим частным научным задачам. Объем второго раздела, содержащего основные новые научные результаты теоретического исследования, являющиеся вкладом в науку, может достигать 60-70 страниц текста. По сути, это половина диссертации.

В третьей главе в обобщенном и структурированном виде приводят экспериментальные данные, доказывающие рабочую гипотезу или проверяющие теорию, и формулируют либо уточняют теоретическое решение задачи. Здесь же разрабатываются рекомендации (предложения) по практическому внедрению разработанной системы в практику, с учетом возможных ограничений и особенностей тех или иных сред ее функционирования. Условное смысловое наименование главы: «Научные результаты исследования, разработка, обоснование и оценка технических предложений и практических рекомендаций».

В третью, а иногда и в четвертую главу диссертации обычно включают:

• - анализ с помощью избранной методики предмета исследования в достаточно широком диапазоне условий или для характерных ситуационных моделей, с представлением обобщенных и структурированных результатов в виде таблиц, графиков или диаграмм;
• - обоснование (синтез) новых теоретических положений и оценку новизны практических рекомендаций, при этом сами методики их обоснования могут быть результатами второй главы;
• - оценку эффективности разработанных практических рекомендаций и проверку осуществимости технических предложений;
• - экономическую оценку новых решений.

Глава должна содержать конкретные и в достаточной степени обоснованные практические решения и рекомендации, расчет конкретных устройств, графики, зависимости, вторичные модели, оценку сходимости и согласованности теоретических положений с экспериментальными данными для конкретной модели и т. д. Оценка результатов работы должна иметь как качественный, так и количественный характер. Сравнение с известными решениями необходимо проводить по всем аспектам, характеристикам и показателям, в том числе и по эффективности.

Достаточно часто встречающимся недостатком диссертаций является наименование его подразделов в виде «Рекомендации по...» и соответственно декларативное изложение материала.

Данный раздел в научном плане выглядит убедительно, если приводятся ссылки типа: «Предлагаемая методика оценки надежности систем электроснабжения реализована в ... (акт реализации, утвержденный инв. N ... от ...)»> что свидетельствует о практической направленности и значимости диссертационной работы.

Разработанные автором практические рекомендации и технические предложения должны сопровождаться комплексной оценкой эффективности, в том числе экономической, их осуществления, поскольку зачастую затраты на реализацию рекомендаций могут на порядок превышать полученный результат от их внедрения.

В заключении, объем которого обычно составляет 6-8 страниц, в форме итогов приводят результаты проделанных исследований и формулируют основные выводы. Указывают организации, где внедрены результаты диссертационной работы и где еще они могут быть использованы.

В обобщенном виде указывают основные научные результаты, новизну и вклад автора в науку и практику, научные задачи, решение которых не являлось целью исследования, но в ходе которого обозначилась необходимость их решения, а также планы дальнейших исследований и внедрения полученных результатов в практику. Следует обращать внимание на то, чтобы формулировки направлений дальнейших исследований не ставили под сомнение завершенность выполненного диссертационного исследования.

К написанию заключения следует относиться ответственно и не считать, что заключение - это лишь формальный элемент структуры диссертации. Следует помнить, что при необходимости быстро ознакомиться с диссертацией эксперты выберут именно заключение. Оно должно быть написано как самостоятельный, логически развертываемый текст, точно соответствовать выводам, сделанным в конце разделов диссертации, и отражать то главное, что сделано в работе.

В приложениях к диссертации помещают материалы дополнительного, справочного характера, на которые автор не претендует как на свой личный вклад в науку. Это могут быть таблицы, графики и результаты решения задач на ЭВМ, выводы формул и т. п. Достаточно часто в приложениях к диссертации встречаются программы для решения тех или иных задач на ЭВМ. Этого следует избегать, поскольку данные программы должны быть проверены и оттестированы специалистами и при положительном заключении включены в библиотеку алгоритмов и программ, о чем должны быть получены соответствующие свидетельства.

Основные положения, выносимые на защиту, целесообразно формулировать еще на этапе постановки научной задачи. В этом случае их выражают в форме предполагаемых (или ожидаемых) результатов. В процессе работы эти положения корректируются и даже могут изменяться. Важность итоговых положений настолько велика, что их, как правило, выносят на первый плакат (слайд), используемый для сопровождения доклада.

В положениях, выносимых на защиту, излагаются научные и практические результаты, впервые сформулированные соискателем, составляющие основу его работы и представленные к защите. Здесь же указывается, какая новая актуальная научная задача решена, какое значение она имеет для соответствующей отрасли знаний.

В качестве примеров защищаемых в диссертации положений наиболее часто используют научные результаты, начинающиеся со слов: «Метод вычисления характеристик ...», «Методика расчета параметров ...», «Методы повышения быстродействия (точности) ...», «Обоснование выбора ...», «Предложения по технической реализации способа ...», «Результаты теоретических исследований ...», «Алгоритмы определения характеристик ...», «Математическая модель для оценки способов ...», «Результаты моделирования и разработка вариантов «Метод определения погрешности ...», «Методика автоматизированного проектирования ...», «Методика расчета параметров ...», «Средства формального описания информации ...», «Формальный аппарат описания ...», «Уравнение для определения ... и методы его решения ...», «Предложенные области применения ...», «Алгоритмы расчета (проектирования) ...», «Инженерные методики выбора ...», «Разработанная методика оценки эффективности ...», «Рекомендации по совершенствованию ...» и т. п.

Научная новизна должна представляться именно в виде результата, а не в виде процесса. Научная новизна полученных результатов определяется путем их сопоставления с материалами информационного поиска, проводимого при анализе состояния исследуемого вопроса. Новизна диссертационных исследований - важнейший классификационный признак, определяющий состоятельность исследований соискателя. В то же время новизна не является достаточным условием для присуждения квалификационной степени, необходимо, чтобы разработки соискателя были убедительно обоснованы в научном отношении. При наличии вклада автора в науку решение научной задачи исследования всегда является новым.

Научная новизна считается обоснованной, если [39]:

• - ведущими учеными и научными организациями признаны и подтверждены полученные в работе принципиально новые методы, методики и алгоритмы для развития данной отрасли науки;
• - сформулированы и обоснованы научные положения, совокупность которых квалифицируется как новое научное направление, открывающее широкие возможности для дальнейшего развития науки и техники;
• - решена крупная научная проблема, разработана новая теория или новые решения конкретных задач;
• - открыты или всесторонне исследованы новые явления, созданы новые, более совершенные принципы решения сложных научных задач, разработаны новые процессы, машины, аппараты, приборы, новые виды продукции и оценен ожидаемый экономический или другой эффект, коренным образом усовершенствованы и исследованы технологические процессы, методы автоматизации, организации производства, принципы проектирования;
• - сформулированы и развиты методологические принципы, совокупность показателей, обеспечивающих точность, эффективность и т. п.;
• - предложены новые алгоритмы преобразования, обработки и отображения (с использованием каких процедур и при удовлетворении каких требований по точности и т. п.);

разработаны новые методики оценки технико-экономической или иной эффективности с учетом таких факторов, как, например, затраты на реализацию и вероятность решения задачи потребителя;

- разработаны классификационные схемы, позволяющие проводить морфологический анализ вариантов построения определенных устройств на этапах технического задания, НИР, проектирования и т. п.

При условии актуальности решенной научной задачи диссертация с полным основанием должна быть признана соответствующей требованиям.

Наряду с диссертацией соискатель должен подготовить автореферат диссертации, представляющий собой краткое (18-20 страниц) изложение основных результатов диссертационной работы.