高中英语阅读测验中题组模型的选择与应用

本研究通过高中英语阅读测验实测数据,对比分析双参数逻辑斯蒂克模型 (2PL-IRT)和加入不同数量题组的双参数逻辑斯蒂克模型 (2PL-TRT), 探究题组数量对参数估计及模型拟合的影响。结果表明：(1) 2PL-IRT模型对能力介于-1.50到0.50的被试,能力参数估计偏差较大;(2)将题组效应大于0.50的题组作为局部独立题目纳入模型,会导致部分题目区分度参数的低估和大部分题目难度参数的高估;(3)题组效应越大,将其当作局部独立题目纳入模型估计项目参数的偏差越大。     

重参数化多分属性DINA模型的多级评分拓广——基于等级反应模型

多分属性认知诊断模型（CDMs）比传统的二分属性CDMs提供更详细的诊断反馈信息,但现有大部分多分属性CDMs并不具备直接分析多级（或混合）评分数据的功能。本文基于等级反应模型对重参数化多分属性DINA模型进行多级评分拓广,开发一个可处理多级评分数据的等级反应多分属性DINA模型。首先通过实证数据分析呈现新模型的现实可应用性;然后通过模拟研究探究新模型的参数估计返真性。结果表明,新模型满足同时处理多分属性和多级评分数据的现实需求;且具备良好的心理计量学性能,但对测验质量有一定要求（e.g., 题目质量较高且测验Qp矩阵具有完备性等）。     

多维题组效应Rasch模型

首先, 本文诠释了“题组”的本质即一个存在共同刺激的项目集合。并基于此, 将题组效应划分为项目内单维题组效应和项目内多维题组效应。其次, 本文基于Rasch模型开发了二级评分和多级评分的多维题组效应Rasch模型, 以期较好地处理项目内多维题组效应。最后, 模拟研究结果显示新模型有效合理, 与Rasch题组模型、分部评分模型对比研究后表明：(1)测验存在项目内多维题组效应时, 仅把明显的捆绑式题组效应进行分离而忽略其他潜在的题组效应, 仍会导致参数的偏差估计甚或高估测验信度; (2)新模型更具普适性, 即便当被试作答数据不存在题组效应或只存在项目内单维题组效应, 采用新模型进行测验分析也能得到较好的参数估计结果。     

多题多做测验模型及其应用

在IRT框架下,建立了0-1评分方式下单维双参数Logistic多题多做（MAMI）测验模型。与Spray给出的一题多做（MASI）模型相比,MAMI不仅模型更加精致,而且扩展了适用范围,参数估计方法也不同,采用EM算法求取项目参数。Monte Carlo模拟结果显示,应用MAMI测验模型与测验题量作相应增加的作法相比,两者给出的能力估计精度相同,但MAMI模型给出的项目参数估计精度更高。如果将MAMI测验模型与被试人数相应增加的作法相比,项目参数的估计精度相同,但MAMI给出的能力参数估计精度更高。这个发现表明,在一定条件下若允许修改答案,并采用累加式记分方式,纵使题量不变,也可使能力估计的精度相当于题量增加一倍的估计精度,而项目参数估计精度也会提高。这些发现不仅对技能评价和认知能力评价有参考价值,而且对数据的处理方式也有参考价值     

贝叶斯题组随机效应模型的必要性及影响因素

题组模型可以解决传统IRT模型由于题目间局部独立性假设违背时所导致的参数估计偏差。为探讨题组随机效应模型的适用范围, 采用Monte Carlo模拟研究, 分别使用2-PL贝叶斯题组随机效应模型(BTRM)和2-PL贝叶斯模型(BM)对数据进行拟合, 考虑了题组效应、题组长度、题目数量和局部独立题目比例的影响。结果显示：(1) BTRM不受题组效应和题组长度影响, BM对参数估计的误差随题组效应和题组长度增加而增加。(2) BTRM具有一定的普遍性, 且当题组效应大, 题组长, 题目数量大时使用该模型能减少估计误差, 但是当题目数量较小时, 两个模型得到的能力估计误差都较大。(3)当局部独立题目的比例较大时, 两种模型得到的参数估计差异不大。     

基于HO-DINA模型的多级评分认知诊断模型的开发

本文对具有较好发展前景的HO-DINA模型进行拓展,将仅适用于0-1评分题型的HO-DINA模型拓广至可用于多级评分题型,采用MCMC算法实现了对模型参数的估计,并对新模型性能进行了研究。研究发现: （1）本文拓展的多级评分HO-DINA模型参数估计精度较高且诊断正确率较高。（2）多级评分的HO-DINA模型诊断的属性个数越多,属性参数（ 和 ）和s参数估计的精度越差、属性诊断的正确率（MMR和PRM）越低,但能力参数（ ）和g参数的估计精度反而越高。（3）在当前条件下,若想保证属性模式判准率在80%以上,建议诊断的属性个数不宜超过7个。     

单维项目因素分析：CCFA与IRT估计方法的比较

当观测指标变量为二分分类数据时,传统的因素分析方法不再适用。作者简要回顾了SEM框架下的分类数据因素分析模型和IRT框架下的测验题目和潜在能力的关系模型,并对两种框架下主要采用的参数估计方法进行了总结。通过两个模拟研究,比较了SEM框架下GLSc和MGLSc估计方法与IRT框架下MML/EM估计方法的差异。研究结果表明：（1）三种方法中,GLSc得到参数估计的偏差最大,MGLSc和MML/EM估计方法相差不大;（2）随着样本量增大,各种项目参数估计的精度均提高;（3）项目因素载荷和难度估计的精度受测验长度的影响;（4）项目因素载荷和区分度估计的精度受总体因素载荷（区分度）高低的影响;（5）测验项目中阈值的分布会影响参数估计的精度,其中受影响最大的是项目区分度。（6）总体来看,SEM框架下的项目参数估计精度较IRT框架下项目参数估计的精度高。此外,文章还将两种方法在实际应用中应该注意的问题提供了一些建议。     

非补偿的非参数化多策略认知诊断方法：NCNPMSC方法开发

心理与教育认知诊断测验中常常存在一个题目包含多种解题策略的情况,参数化的多策略认知诊断模型需要足够的样本量以保证模型参数估计的准确性,而学校和班级规模的诊断测验难以满足参数化模型的样本量要求。本研究开发了一种新的简洁高效的非参数化多策略认知诊断分类（NCNPMSC）方法,该方法不需要进行参数估计,即使样本量为1人也能实现诊断分类。本文通过两个模拟研究和实证数据分析证明了NCNPMSC方法进行多策略诊断分类的合理性和可行性,为多策略认知诊断提供了新的方法支持。     

题组反应理论及其在中学英语考试中的应用研究

题组作为众多测验中的一种常见题型,由于项目间存在一定程度的依赖性而违背了局部独立性假设,若用项目反应模型进行参数估计将会出现较大的偏差.题组反应理论将被试与题组的交互作用纳入到模型中,解决了项目间相依性的问题.笔者对题组反应理论的发展、基本原理及其相关研究进行了综述,并将其应用在中学英语考试中.与项目反应理论相对比,结果发现：（1）题组反应模型与项目反应模型在各参数估计值的相关系数较强,尤其是能力参数和难度参数;（2）在置信区间宽度的比较上,题组反应模型在各个参数上均窄于项目反应模型,即题组反应模型的估计精度优于项目反应模型.     

多维测验项目参数的估计：基于SEM与MIRT方法的比较

作者简要回顾了SEM框架下分类数据因素分析(CCFA)模型和MIRT框架下测验题目和潜在能力的关系模型, 对两种框架下的主要参数估计方法进行了总结。通过模拟研究, 比较了SEM框架下WLSc和WLSMV估计方法与MIRT框架下MLR和MCMC估计方法的差异。研究结果表明：(1) WLSc得到参数估计的偏差最大, 且存在参数收敛的问题; (2)随着样本量增大, 各种项目参数估计的精度均提高, WLSMV方法与MLR方法得到的参数估计精度差异很小, 大多数情况下不比MCMC方法差; (3)除WLSc方法外, 随着每个维度测验题目的增多参数估计的精度逐渐增高; (4)测验维度对区分度参数和难度参数的影响较大, 而测验维度对项目因素载荷和阈值的影响相对较小; (5)项目参数的估计精度受项目测量维度数的影响, 只测量一个维度的项目参数估计精度较高。另外文章还对两种方法在实际应用中应该注意的问题提供了一些建议。     

基于题目作答时间信息的认知诊断模型

在认知诊断评估中利用过程性数据,如作答时间信息,能进一步提升诊断精度。通过建立被试正确作答概率与个体速度参数之间的回归模型,开发了更简洁的新模型：RRT-DINA模型。采用实证与模拟研究,与JRT-DINA模型比较,探讨了新模型的性能。PISA2012数据研究表明,RRT-DINA模型的拟合效果更好。模拟研究结果表明：（1）RRT-DINA模型可采用MCMC算法实现参数估计,估计精度较高。（2）当以RRT-DINA生成数据时,RRT-DINA的题目参数估计精度优于JRTDINA;当以JRT-DINA生成数据时,JRT-DINA的题目参数估计精度稍微优于RRT-DINA。（3）当以RRT-DINA生成数据时,RRT-DINA的判准率优于JRT-DINA模型;当以JRT-DINA生成数据时,JRT-DINA的判准率稍微优于RRT-DINA,且差距较小。     

迫选测验中题组环境对展开模型能力估计精度的影响

研究使用蒙特卡洛模拟研究方法,探讨使用展开模型对迫选测验数据进行分析时,题组环境变化是否会对能力参数估计精度产生影响。研究发现:(1)题组中项目数大于3个时,部分排序迫选测验的估计精度更高,完全排序测验受其影响较小;(2)加入33%左右的正负陈述配对题组,相比不包含或包含50%比例该类型题组时估计精度更高;(3)展开模型在维度相互独立时估计精度更高,题组中项目数较少时更易受维度相关的影响。以上研究发现可为迫选测验编制或开发自适应迫选人格测验提供支持。     

一种优化的多级评分认知诊断模型

本研究在P-DINA模型基础上开发了一种全新的多级评分认知诊断模型——r P-DINA模型。与P-DINA模型相比,r PDINA模型理论上更具优势:它成功克服了P-DINA模型"将被试得分推向0分或满分两个极端"等不足;且r P-DINA模型较P-DINA模型更为充分地利用了多级评分数据原有特征,从而大大提高了模型的诊断正确率。Monte Carlo模拟结果表明:(1)改进后的r P-DINA模型无论是在无结构还是有结构的属性层级关系下,参数估计的精度及属性诊断正确率均明显优于P-DINA模型;(2)r P-DINA模型可以处理测验属性更多的测验情景,当测验认知属性高达9个时,其属性边际判准率及模式判准率仍高达96.4%和81.6%。     

改良单组设计下的跨年等值影响因素研究

针对我国测评项目的高安全性需求,提出锚人与锚题相结合的新跨年等值设计,并采用基于实证数据的模拟研究方法探究等值方法、锚人数量、锚测验组卷方式和不同测验周期被试能力差异对等值精度的影响。结果表明：以上因素均影响等值精度且等值方法的影响突出。建议：（1）锚人较少时采用需量尺转换的等值方法;（2）锚测验组卷方式应与等值方法计算特点相匹配;（3）各周期被试能力差异较大时可酌情增加锚人或调整锚测验组卷方案。     

多维题组反应模型:多维随机系数多项Logistic模型的应用拓展

本文将多维随机系数多项Logistic模型(MRCMLM)拓展应用到多维题组领域,得到适用于多维目标能力和多维题组效应的多维题组反应模型(MTRM),该模型具有高度灵活性和适用性。本文通过两个模拟研究和一个应用研究探究MTRM参数估计精度和模型适用性,以及与two-tier模型的差异,结果发现:(1)能力维度间相关和项目评分等级是影响模型参数估计的重要因素;(2)MTRM对项目参数估计准确性和稳定性高于two-tier模型,对题组效应大小估计更为准确。(3)MTRM在考虑项目内多维题组情况下模型拟合度更高,为测验分析提供了更广泛的模型结构选择,具有显著的应用价值。     

基于多维题组反应模型的项目功能差异检验探究

本文将多维题组反应模型（MTRM）应用到多维题组测验的项目功能差异（DIF）检验中,通过模拟研究和应用研究探究MTRM在DIF检验中的准确性、有效性和影响因素,并与忽略题组效应的多维随机系数多项Logistic模型（MRCMLM）进行对比。结果表明：（1）随着样本量的增大,MTRM对有效DIF值检出率增高,错误率降低,在不同条件下结果的稳定性更高;（2）与MRCMLM相比,基于MTRM的DIF检验模型检验率更高,受到其他因素的影响更小;（3）当测验中题组效应较小时,MTRM与MRCMLM结果差异较小,但是MTRM模型拟合度更高。     

多维题组效应认知诊断模型

当前认知诊断领域还缺少对包含题组的测验进行诊断分析的研究, 即已开发的认知诊断模型无法合理有效地处理含有题组效应的测验数据, 且已开发的题组反应模型也不具有对被试知识结构或认知过程进行诊断的功能。针对该问题, 本文尝试性地将多维题组效应向量参数引入线性Logistic模型中, 同时开发了属性间具有补偿作用的和属性间具有非补偿作用的多维题组效应认知诊断模型。模拟研究结果显示新模型合理有效, 与线性Logistic模型和DINA模型对比研究后表明：(1)作答数据含有题组效应时, 忽略题组效应会导致项目参数的偏差估计并降低对目标属性的判准率; (2)新模型更具普适性, 即便当作答数据不存在题组效应时, 采用新模型进行测验分析亦能得到很好的项目参数估计结果且不影响对目标属性的判准率。整体来看, 新模型既具有认知诊断功能又可有效处理题组效应。     

应用项目反应理论创建图形推理测验题库

自编235个图形推理测验题目。采用铆测验等值设计,以72个联合型瑞文测验题目为铆题,对初中到大学各能力层次的1733名男性进行了测验。使用BILOG MG3.0（边际极大似然估计）对实测数据进行了分析,采用Logsitic 3参数模型。剔除数据与模型拟合不好的题目以及信息函数最大值小于0.3的题目,最终建立一个包含181道题目的题库。该题库可以用于淘汰智力较低的应征青年     

分离型的多级评分认知诊断模型开发及其应用研究

本文基于DINO模型开发出一种分离型的多级评分认知诊断模型(P-DINO模型),并采用Monte Carlo模拟与实证研究相结合的范式,探讨了新模型的性能与有效性。结果表明:(1)P-DINO模型参数估计精度较好,参数估计的稳健性较强。(2)采用MCMC算法可以实现该模型的参数估计,估计结果较理想。(3)测验长度的增加能有效提高模型的判准率,被试人数的增加对判准率的提高相对较小,属性个数的增加会降低判准率。(4)在抑郁症状评估中,P-DINO模型的表现要优于DINO模型与传统的抑郁症状评估。     

认知诊断模型的比较及其应用研究：饱和模型、简化模型还是混合方法？

GDINA是一个饱和认知诊断模型（Cognitive Diagnosis Models, CDM）,Wald检验被用于在题目水平上检验GDINA是否可以被简化模型（如DINA, DINO, ACDM和RRUM）替代,并为测验的每一个题目选择一个最恰当的CDM（简称混合CDM）。选择合适的CDM是进行诊断评估的一个关键步骤,通过Monte Carlo 模拟实验,比较了不同的测验情境下,GDINA、简化CDM和混合CDM在测验整体拟合指标、模式判准率和项目参数估计的返真性等效果,研究发现混合模型的整体表现是最好的,其次是GDINA,最后是简化CDM。