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1、分類號:B84密級:無學(xué)校代碼:10414學(xué)號: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驗(yàn)測驗(yàn)Q矩陣矩陣估計(jì)估計(jì)方法的開發(fā)與法的開發(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)測量二○一五年五月I摘要認(rèn)知診斷以微觀認(rèn)知角度對被試做出準(zhǔn)確評估與反饋的優(yōu)勢在心理與教育測量領(lǐng)域中展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?。但是,要利用這種優(yōu)勢就必須確保測驗(yàn)Q矩陣的合理性。以往研究構(gòu)建測驗(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統(tǒng)一與否會嚴(yán)重影響Q矩陣的正確性,而
3、錯誤界定的Q矩陣會對模型參數(shù)估計(jì)和被試分類準(zhǔn)確性帶來嚴(yán)重影響。為克服該困難,國內(nèi)外研究者相繼開發(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)動視角為專家界定測驗(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)勢與缺陷的基礎(chǔ)上提出來的。非線性懲罰估計(jì)法的優(yōu)勢是不需要提前界定測驗(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)過于絕對導(dǎo)致連續(xù)Q矩陣離散過程中易出現(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。針對前者估計(jì)方法選用不當(dāng)?shù)娜毕?,本研究采用QuasiNewton法對其進(jìn)行改進(jìn),提出優(yōu)化的非線性懲罰估計(jì)法;針對前者分界點(diǎn)過于絕對和后者前提嚴(yán)苛的缺陷,本研究提出通過改變分界點(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)、測驗(yàn)長度、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)測數(shù)據(jù)中的表現(xiàn)。研究結(jié)果表明:(1)無論是估計(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
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