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【科研思考】如何做学术研究？—— 我的方法论

花匠小妙招
2025-05-02 21:40

文章目录前言序做学术研究：本质和意义做学术研究：理论做学术研究：方法小结参考文献

前言

创作开始时间：2021年9月22日12:35:15

最近讨论了几次关于学术研究的方法论问题，我有一些感触，认为有必要记录一下。所以在此记录之。

序

我做研究的时日尚短，真正开始做学术研究的时间可能得从2019年算起，如今才不到3年。这个过程中种种曲折、困难都经历过。同时，也在此磕磕绊绊的过程中逐渐形成了一套自己的学术研究方法论。今日在此简述，后续见机补充。

做学术研究：本质和意义

我认为，学术研究的本质是追求真知的过程。虽然现在有很多所谓“灌水”论文，但是追求真相，永远是学术研究最根本和最真诚的追求。

因为这一特质，学术研究的困难性就凸显了出来：虽然有一些related work，但我们做的研究，在这个世界上往往并没有人做过，我们需要独自去面对这些前沿问题，去解决它。这是一个有趣但又痛苦的过程，因此，我认为做学术研究是一个攀山的过程，唯勇与谋者可至高峰。（心向往之）

做学术研究：理论

我人围殴做学术研究的方法论依旧是金字塔模型。

以软件工程专业的缺陷定位领域为例：

底层：theory。这个领域最基础的理论，或者理论相关的一些基础性科学问题。 （如：缺陷定位中，哪些是需要定位的缺陷？）
中层1：infrastructure。这个领域的基础设施。这些基础设施支撑了整个领域的发展。 （如：缺陷定位中，GZoltar这个定位框架被用的非常多，很多ranking metric提出来都可以直接实现到gzoltar里面，以供系统性的评估。）
中层2：associated techniques。这个领域的黑盒、辅助性技术。这些技术避免重复造轮子，为核心技术的提出和评估提供了便利。 （如：缺陷定位里面，控制流和数据流的分析技术，为切片技术提供了免费的、可复用的轮子。）（备注：这一类切实也可以归结到上一层。）
上层：core techniques。这个领域的最核心的技术，用于解决这个领域的根本科学问题。 （如：缺陷定位中各种ranking metric的提出。）

以上，其实也是一种分类（taxonomy），基于component的one-dimensional taxonomy。

做学术研究：方法

理论是方法的基础，方法是理论的体现。如果要做好学术研究，我认为必须使用一种自下而上的方法。
1）先了解最下层的理论，明确科学问题；
2）熟悉领域基础设施，打下基础；
3）熟悉领域的黑盒、辅助性技术，为最后核心技术实现做准备；
4）基于前面1）对科学问题的发现，提出核心技术，基于2）3）对基础设施和黑盒技术的熟悉，实现核心技术。
5）注意：2）和3）这个过程中有可能也会发现有意思的研究问题，同样可以给整个领域带来进步。

实际上，方法不是三言两语就能讲完的，但是这里把自己想到的最核心的讲完，也可以告一段落了。