项目反应理论模型下新组卷方法及其在平行卷生成的应用

作     者：熊建 

作者单位：江西师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：汪文义

授予年度：2021年

学科分类：0402[教育学-心理学(可授教育学、理学学位）] 040202[教育学-发展与教育心理学] 04[教育学] 

主      题：项目反应理论 计算机自适应测验 组卷方法 最大优先级指标 平行试卷 混合整数线性规划 

摘      要：众多研究认为大型测评需要生成多份平行试卷,以在不同时间和地点进行测试,并保证测验的安全性和公平性。在教育与心理测量中,为了测量结果的可比性或估计信度要求等,需要生成平行试卷。基于项目反应理论模型,对于平行试卷来说,各平行试卷不仅在内容结构上基本一致,而且要在统计结构方面也要求基本一致。因此,能够生成多份平行测验并能保证测验质量的组卷方法十分重要。在计算机自适应测验(Computerized Adaptive Testing,CAT)中,基于最大优先级指标(Maximum Priority Index Method,MPI)的方法已开始用于组卷。当前,MP I方法的研究和应用都是按照种子试卷的题目顺序从题库中寻求与之匹配的题目并生成平行测验,这样的题目匹配方法是有一定的局限性。此外,混合整数线性规划方法也可用于生成多份平行试卷。因此,在给定题库和测验规范情况下,从平行试卷质量指标考虑改进MPI方法并与混合整数线性规划方法进行比较十分有意义。本文对MPI方法的题目匹配规则进行改进,提出新的MPI方法。研究一旨在基于已有的单题匹配规则,为解决其局限性,通过从题目匹配顺序方向优化单题匹配规则,从而提出一种考虑题目匹配顺序的单题匹配MPI方法用于组卷,并与原有的MPI方法进行对比。研究二旨在提出一种新的题目匹配规则MPI方法,将种子试卷双题与题库双题进行匹配,增大题目求解空间,用于组卷,并与原有的MPI方法进行对比。研究三分别将原有的MPI方法、改进的单题MPI方法、改进的双题匹配MPI方法与混合整数线性规划方法用于平行试卷的生成,对比平行试卷的质量以用来评价方法的优劣性。在给定题库和试卷质量评价标准情况下,综合考虑题库结构、种子试卷试题结构等影响并且在确定平行试卷份数的条件下,引入常用的试卷质量标准来评价应用不同方法构建的平行试卷的质量。研究一实验结果表明,改进的单题匹配MPI方法较原有的MPI方法有效地提升了平行试卷的质量。在大部分情况下,改进的单题匹配MPI方法生成的平行试卷质量都优于原有的MPI方法生成的平行试卷质量。研究二实验结果表明,改进的双题匹配MPI方法较原有的MPI方法有效地提升了平行试卷的质量。在大部分情况下,改进的双题匹配MPI方法生成的平行试卷质量都优于原有的M PI方法生成的平行试卷质量。研究三实验结果表明,改进的MPI方法生成的平行试卷质量接近于MILP方法生成的平行试卷质量。