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1、第十四章 心理与教育测量理论与技术的新发展,江西师大心理与教育统计测量中心,第十四章 心理与教育测量理论与技术的新发展,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,第十四章 心理与教育测量理论与技术的新发展,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,第一节 项目反应理论简介,一、经典测验理论回顾 巨大贡献、重要地位、继续发挥作用 历史原因、先天不足、四个方面局限,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,一、经典测验理论回顾,（一）测验对被试的评价依赖于测验项目的具体组合和项目数量 评价指标：测验原始总分 局限：分数的解释依赖于测验的具体内容。 对被试的比较被迫限制在同一份试卷上,心理测量
2、学,江西师大心理与教育统计测量中心,一、经典测验理论回顾,（二）测验性能指标的估计依赖于被试样本 项目难度估计值会随被试水平的变化而变化。 区分度、信度和效度，本质上是相关系数，也都依赖于被试样本。 同一测验在不同被试样本上施测所估性能指标不一样。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,一、经典测验理论回顾,（三）被试能力与项目难度两指标的 不一致性 测验总分的参照系是测验项目全体。 项目难度的参照系是被试全体例。 两个指标的参照系不相同，被试能力分数与项目难度两指标不匹配。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,一、经典测验理论回顾,（四）测验误差估计的不精确性 经典理论中测验的
3、信度估值是不精确的、笼统的。 信度不是按定义公式求取而是借助于“平行测验”假设估计得到的。 经典理论以同一误差估计值评价所有被试测值非常笼统，很不精确。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,一、经典测验理论回顾,结论： 经典测量理论的这些局限性限制了测量在实践中的应用。 项目反应理论（IRT）是在这背景上发展起来的一种全新的现代测验理论。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,第一节 项目反应理论简介,二、项目反应理论基础 （一）潜在特质理论（Latent Trait Theory） 测量学研究“潜在特质”目的： 探清结构和性质，将其数量化， 测量个体特质变量值，预测个体行为。,
4、心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（一）潜在特质理论,潜在特质空间定义： 对于人的某种任务行为起制约作用的若干潜在特质的集合称为潜在特质空间，相互独立的潜在特质的个数称为空间的维度。 。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（一）潜在特质理论,K维潜在特质空间表示： 其中的每一个称为一个潜在分量。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（一）潜在特质理论,完备的潜在特质空间定义： 如果一个K维潜在特质空间包含了制约人某种任务行为的所有潜在特质，称其为一个完备的潜在特质空间，简称全特质空间。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（一）潜在特质理论,测量单维性定义：
5、 如果制约某种任务行为的空间既是一维的，又是完备的，则称这一任务行为的测量具有单维性。单维IRT模型是最为人们熟悉的。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,第一节 项目反应理论简介,（二）项目特征曲线 （Item Characteristic Curve, ICC） 项目特征曲线原理： 编制质量良好的试题，随着被试水平的提高，其正确作答的概率会越来越大。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（二）项目特征曲线,经典测量理论项目特征曲线实质： 被试正确作答概率对测验总分的回归曲线 项目反应理论项目特征曲线实质： 被试在项目上正确作答概率对被试潜在特质的回归曲线。,心理测量学,江西
6、师大心理与教育统计测量中心,（二）项目特征曲线,项目特征曲线在正常情况下与渐变式的S形中心对称曲线拟合。 项目特征曲线的解析式被称为项目特征函数，也即通常所说模型。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（二）项目特征曲线,图 项目特征曲线,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,第一节 项目反应理论简介,（三）项目反应理论的基础模型 1.双参数正态肩形曲线模型（ 1952年洛德给出） （Normal Ogive Model）,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,1.双参数正态肩形曲线模型,b的意义： 将 代入模型，即可得: b是对称曲线的中心与拐点，是曲线的定位参数。 IR
7、T难度定义： 在项目上恰有0.5正确作答概率的那些个体的能力值b为该项目难度值。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,1.双参数正态肩形曲线模型,a的意义： 将模型对 求导，将 代入， 可得 。 a是曲线拐点（难度点）的斜率。 曲线越陡峭，难度点附近不同被试正确作答概率的差异越大 a 定义为区分度,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,1、双参数项目特征曲线,1 1/2 0 b 图 双参数模型的项目特征曲线,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（三）项目反应理论的基础模型（续）,2.Rasch模型 丹麦学者拉希建 Rasch 模型 Rasch模型的最大特点是它的项目参数只
8、有难度。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（三）项目反应理论的基础模型（续）,3.Logistic模型 伯恩鲍姆（Birnbaum，1958）双参数Logistic模型： 其中D一般取1.7 令a=1，成单参数Logistic模型。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（三）项目反应理论的基础模型（续）,增加一个参数c成为三参数Logistic模型： 参数c是S曲线的下渐近线，称为“伪机遇参数”,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,三参数项目特征曲线,P( ) 1 (1+c)/2 c 三参数模型的项目特征曲线,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,第一节 项目
9、反应理论简介,（四）项目反应理论的优良性质 1.被试能力估计独立于测验项目的选择 项目反应理论生成独立于项目内容的被试水平测量。 这一优点为发展自适应测验提供了理论基础。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（四）项目反应理论的优良性质,2.项目参数估计独立于被试样本 项目特征曲线的本质：被试作答正确率对能力的回归。 刻画回归曲线形态的参数，即a、b、c与被试分布无关。 这一性质为建设大型题库提供了保证。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（四）项目反应理论的优良性质,3.被试能力参数量表与项目难度参数量表的一致性 1、可准确预估被试的正确作答概率。 2、可针对被试能力选择试
10、题，是进行自适应测验的技术保证。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（四）项目反应理论的优良性质,4.可以精确估计每一测试项目以及测验针对每一个被试施测的测量误差 项目信息函数： 测验信息函数：,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（四）项目反应理论的优良性质,4.可以精确估计每一测试项目以及测验针对每一个被试施测的测量误差（续） 针对每一个被试施测的测量标准误：,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,二、项目反应理论基础（续）,（五） 项目反应理论模型的参数估计和模型数据资料拟合检验 1、根据测试数据估计出所有的参数 应用软件如：BILOG、PASCAL、 MULTI
11、LOG， ANOTE 2、通过模型数据资料拟合检验，证明模型可用 商业软件中同时提供拟合检验程序。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,第一节 项目反应理论简介,三、项目反应理论的部分特色应用简介 （一）用信息函数评价项目和测验质量,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（一）用信息函数评价项目和测验质量,项目信息函数是项目质量综合指标。 某项目信息函数图（a=1.0064 b=-1.6972 c=0.2526） 这是一个中上质量项目,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（一）用信息函数评价项目和测验质量,根据测验信息函数从总体上评价测验质量。 图 某测验信息函数图 这是
12、一个质量较高的测验。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,三、项目反应理论的部分特色应用简介,（二）实现大型题库项目参数等值 项目反应理论证明，两个不同样本所估同一项目两套参数之间存在如下关系： ， ， 采用锚测验-非等组设计，计算参数转换系数A和B，完成参数转换。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,三、项目反应理论的部分特色应用简介,（三）测验编制中用目标信息函数控制测验精度 1、确定目标信息函数：对不同能力被试提出不同精度要求，转换成不同信息量要求。 2、编写或选择项目，累积测验信息函数达到或超过目标信息函数。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,三、项目反应理论
13、的部分特色应用简介,（四）提高标准参照测验合格分数线的划分质量 合格分数线的质量： 准确、 稳定、 精度高,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（四）提高合格分数线的划分质量,项目反应理论划合格分数线的方法： 1、确定一个题库，所有题目参数已知，题目总数N。 2、请专家判断合格者在题库上应有的最低正确作答比例 。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（四）提高合格分数线的划分质量,项目反应理论划合格分数线的方法（续)： 3、估计与对应的能力值，是能力合格分数分界点 4、试卷合格分数由下式确定：,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（四）提高合格分数线的划分质量,方法优点
14、： 每一试卷合格线与同一能力合格线对应，因此标准是相同的、稳定的。 是由专家在全题库基础上确定的合格比例求得的，因此是准确的。 测试精度可以通过控制合格分数线上信息函数达到预设要求。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,三、项目反应理论的部分特色应用简介,（五）指导计算机化自适应测验（CAT）编制 传统测验用是千人一面的测验 理想的测验应是因人而异的,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（五）指导计算机化自适应测验编制,编制CAT需满足条件： 1、能力估计独立于实际施测的试题。 2、要有一个大型题库 3、要及时估计被试能力，找到匹配试题迅速进入下一轮测试。 结论： 在项目反应理
15、论指导下，应用计算机实现CAT。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,第十四章 心理与教育测量理论与技术的新发展,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,第二节 概化理论简介,一、概化理论的发展 （一）概化理论的发展思路 概化理论（Generalizability Theory，GT）是经典理论宏观发展，重在研究误差控制、研究测验整体设计。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（一）概化理论的发展思路,1、测验分数方差的测量学意义 测验分数方差有目标分数方差和误差分数方差之区别。如： 被试真正能力水平间的分数方差是目标分数方差。 同一被试不同次测验分数间的方差是误差方差。
16、同一作品多个评分间的方差也是误差方差。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（一）概化理论的发展思路,、误差来源的多样性与总分方差结构 的复杂性 测量误差的原因多方面，误差方差的种类多种。 总分方差结构复杂：不同来源的误差方差与目标分数方差共存。,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（一）概化理论的发展思路,3、经典测验理论处理分数方差的办法 假定X = T + E， 然后有： 再定义信度为：,心理测量学,江西师大心理与教育统计测量中心,（一）概化理论的发展思路,3、经典测验理论处理分数方差的办法 优点：定义了随机误差，可设法估计其大小。 缺点：没有能告诉我们误差由哪些原因造成，各种原
