基于二階段測(cè)驗(yàn)Q矩陣估計(jì)方法的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用.pdf

1、分類號(hào)：B84密級(jí)：無(wú)學(xué)校代碼：10414學(xué)號(hào)：2012010291碩士研究生學(xué)位論文碩士研究生學(xué)位論文基于基于二階段二階段測(cè)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)Q矩陣矩陣估計(jì)估計(jì)方法的開(kāi)發(fā)與法的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用應(yīng)用TheTheDevelopmentApplicationDevelopmentApplicationofBasedofBasedTwoTwostagetageEstimationMtimationMethodofQethodofQmatrixmatrixffC

2、ognitiveDiagnosiCognitiveDiagnosisTsTestest劉永劉永院所：心理學(xué)院導(dǎo)師姓名：涂冬波學(xué)科專業(yè)：基礎(chǔ)心理學(xué)研究方向：心理與教育統(tǒng)計(jì)測(cè)量二○一五年五月I摘要認(rèn)知診斷以微觀認(rèn)知角度對(duì)被試做出準(zhǔn)確評(píng)估與反饋的優(yōu)勢(shì)在心理與教育測(cè)量領(lǐng)域中展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?。但是，要利用這種優(yōu)勢(shì)就必須確保測(cè)驗(yàn)Q矩陣的合理性。以往研究構(gòu)建測(cè)驗(yàn)Q矩陣主要依賴專家的經(jīng)驗(yàn)，其缺點(diǎn)是專家的水平及意見(jiàn)統(tǒng)一與否會(huì)嚴(yán)重影響Q矩陣的正確性，而

3、錯(cuò)誤界定的Q矩陣會(huì)對(duì)模型參數(shù)估計(jì)和被試分類準(zhǔn)確性帶來(lái)嚴(yán)重影響。為克服該困難，國(guó)內(nèi)外研究者相繼開(kāi)發(fā)出基于被試作答反應(yīng)數(shù)據(jù)的Q矩陣估計(jì)方法，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)視角為專家界定測(cè)驗(yàn)Q矩陣提供參考。本研究是在非線性懲罰估計(jì)法和貝葉斯法的優(yōu)勢(shì)與缺陷的基礎(chǔ)上提出來(lái)的。非線性懲罰估計(jì)法的優(yōu)勢(shì)是不需要提前界定測(cè)驗(yàn)Q矩陣，但該法存在目標(biāo)函數(shù)估計(jì)方法選用不當(dāng)和分界點(diǎn)過(guò)于絕對(duì)導(dǎo)致連續(xù)Q矩陣離散過(guò)程中易出現(xiàn)誤判的缺陷。相比非線性懲罰估計(jì)法，貝葉斯法能夠有效估計(jì)測(cè)驗(yàn)Q矩陣

4、，但必須以Q矩陣已知元素得到準(zhǔn)確界定為前提。針對(duì)前者估計(jì)方法選用不當(dāng)?shù)娜毕?，本研究采用QuasiNewton法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，提出優(yōu)化的非線性懲罰估計(jì)法；針對(duì)前者分界點(diǎn)過(guò)于絕對(duì)和后者前提嚴(yán)苛的缺陷，本研究提出通過(guò)改變分界點(diǎn)選取標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)既能滿足貝葉斯法前提，又能解決非線性懲罰估計(jì)法缺陷的二階段法。為了驗(yàn)證本文開(kāi)發(fā)的優(yōu)化的非線性懲罰估計(jì)法和二階段法的改進(jìn)效果，本研究使用蒙特卡羅模擬系統(tǒng)比較了非線性懲罰估計(jì)法、優(yōu)化的非線性懲罰估計(jì)法和二階段法

5、在被試人數(shù)、測(cè)驗(yàn)長(zhǎng)度、屬性數(shù)目和分界點(diǎn)選取標(biāo)準(zhǔn)等因素上的判準(zhǔn)率。并采用實(shí)證研究范式，使用Tatsuoka分?jǐn)?shù)減法數(shù)據(jù)考察這些方法在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中的表現(xiàn)。研究結(jié)果表明：（1）無(wú)論是估計(jì)效率還是估計(jì)精度，優(yōu)化的非線性懲罰估計(jì)法都要優(yōu)于非線性懲罰估計(jì)法；相比非線性懲罰估計(jì)法和優(yōu)化的非線性懲罰估計(jì)法，二階段法能有效提升Q矩陣估計(jì)的準(zhǔn)確性。（2）隨著屬性數(shù)目增加，非線性懲罰估計(jì)法、優(yōu)化的非線性懲罰估計(jì)法和二階段法的估計(jì)準(zhǔn)確性均有所下降。但三種方法的降