检索结果-内蒙古大学图书馆

基于认知诊断dina模型的Q矩阵优化:一种结合样本筛选与假设检验的新策略

华中师范大学学报(自然科学版) 2025年第1期59卷 111-124页

作者：李波胡誉骞章勇田怡华中师范大学数学与统计学学院武汉430079

该文创新性地提出了一种基于dina模型的Q矩阵修正策略——SHT法,并借助蒙特卡洛模拟技术,将其与现有同类方法进行深入对比,以全面评估其可行性与精确性.该方法具有下述3个方面优势.1)高效修正与稳健性验证:SHT法在不同水平的作答错误率... 详细信息

该文创新性地提出了一种基于dina模型的Q矩阵修正策略——SHT法,并借助蒙特卡洛模拟技术,将其与现有同类方法进行深入对比,以全面评估其可行性与精确性.该方法具有下述3个方面优势.1)高效修正与稳健性验证:SHT法在不同水平的作答错误率下均展现出了卓越的修正效能,显著提升了Q矩阵的精确度;2)小样本与大样本环境的双重优势:与国内外同类研究成果相比,SHT法在小样本场景下尤为突出,其稳健性和性能优势在面临高作答失误率时更加显著;3)复杂数据集下的显著优势:在实证数据分析中,SHT法不仅提高了认知诊断模型的拟合能力,更在处理数据维度复杂、样本相对受限的数据集时,展现出相比其他算法更为明显的优势.

关键词：认知诊断 Q矩阵修正 dina模型假设检验 δ法 γ法

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dina模型在高中数学平面向量认知诊断中的应用 ——以咸宁市某高中数据为例

DINA模型在高中数学平面向量认知诊断中的应用 ——以咸宁市某高...

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作者：陈子昂华中师范大学

学位级别：硕士

考试分数是反映学生学习情况最直接的指标,目前仍是教师了解学生知识掌握情况的重要途径。但是单纯地通过考试分数分析评价学生不足以令人信服,所以科学、量化的教育测量方法成为教师了解学生对知识掌握程度的重要手段。随着测量理论的... 详细信息

考试分数是反映学生学习情况最直接的指标,目前仍是教师了解学生知识掌握情况的重要途径。但是单纯地通过考试分数分析评价学生不足以令人信服,所以科学、量化的教育测量方法成为教师了解学生对知识掌握程度的重要手段。随着测量理论的发展,新一代测验理论既能从宏观角度评价学生能力,也能从微观角度诊断认知情况。认知诊断理论是其中极具代表性的,它是认知心理学和现代测量学结合的产物,也是目前心理测量学的重要热点[1]。教师通过认知诊断可以更深入地了解每个学生的认知水平和知识结构间的差异[2]。高中数学中的平面向量知识是一个能解决代数、三角函数、平面几何与立体几何等问题的有效工具,它在解决问题的过程中也深刻地体现了高中生必须掌握的数形结合思想[3]。所以对教师而言,能够精准地掌握学生的认知情况是十分重要的。本研究基于认知诊断中的dina模型对学生的平面向量知识进行诊断,确定了具有一定参考性认知属性划分和属性间层级关系图,为一线教师提出补救教学建议并总结了认知诊断标准化流程,最后再次利用认知诊断对补救教学的效果进行验证。本次研究以湖北省咸宁市某中学的145名学生作为正式测验的被试,从围绕向量内容的知识结构建模、认知诊断辅助教学的比对实验和认知诊断实际应用的框架步骤三个方面开展研究,利用dina模型进行两次关于平面向量知识的认知诊断。最终得到了以下结论:(1)确定了一种高中平面向量知识认知属性的划分与层级结构。(2)根据认知诊断模型编制出的两份测试卷可信度较高区分度较好。(3)学生对认知属性A8掌握较差,掌握概率为0.543。掌握模式中有94.48%属于理想掌握模式,其中掌握模式(11111111)最高,人数占比为46.21%,但存在半数以上的学生未掌握所有认知属性,且5.52%的学生有知识结构问题。(4)不同性别学生的认知情况存在差异,女生在认知属性A5、A6、A7和A8上的概率显著高于男生,而男生仅在认知属性A4上高于女生。男女生在掌握模式上的比例大致相当,但掌握模式(11111111)的女生占比高于男生。(5)经过精准教学后学生的认知水平有较大提升。平均掌握认知属性数量由5.78增加到7.37,掌握模式(11111111)的比例为67.95%,掌握6种认知属性以上的比例从84.62%提高到92.31%,认知结构得到优化。

关键词：平面向量认知诊断 dina模型个性化诊断与精准教学

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dina模型等值的逻辑关系初探

DINA模型等值的逻辑关系初探

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作者：彭亚风江西师范大学

学位级别：硕士

认知诊断理论将认知诊断模型、认知心理学和学科教学研究成果相结合,实现了对被试内部心理加工成分、认知过程、认知成分或认知加工的测量。与经典测量理论和项目反应理论相比,能够提供更加详细的诊断信息,已经成为心理与教育测量学界... 详细信息

认知诊断理论将认知诊断模型、认知心理学和学科教学研究成果相结合,实现了对被试内部心理加工成分、认知过程、认知成分或认知加工的测量。与经典测量理论和项目反应理论相比,能够提供更加详细的诊断信息,已经成为心理与教育测量学界最重要的研究领域之一。然而,要在大规模评价活动中应用认知诊断理论,首先需要解决的就是测验等值的问题。等值是进行大规模评价中经常用到的测量技术,以实现测验分数间的可比性为目的。在众多的认知诊断模型中,dina模型(Deterministic Inputs, Noisy and Gate Model)由于其在拥有简洁的项目参数的同时,诊断准确率较高,已成为目前被应用的较为广泛的认知诊断模型之一。De la Torre和Lee(2010)指出,dina模型(Haertel,1989; Junker和Sijtsma,2001)只有在以下两种情形里没有进行等值的必要：第一,模型和被试反应数据完全拟合；第二,两次测试下的被试特质分布大致相同(如属性分布类似等)。但是,在实际测验情境中,这两种条件基本无法满足。这也就成为了在基于dina模型的大规模的心理或教育评价活动中需要进行等值的原因。本研究旨在探索dina模型里等值的逻辑关系,为建立dina模型的等值转换关系式打下基础。本研究分为6个实验,分别探讨了dina模型中的项目的失误参数s与猜测参数g、被试的IMP的掌握概率与项目的失误参数s、被试的IMP的掌握概率与项目的猜测参数g之间的相互关系。主要研究结论如下： (1)项目的失误参数s与猜测参数g之间相互独立； (2)被试的IMP的掌握概率的变化(x)对项目j的失误参数S(ygi)的影响为：其中,sj为被试的IMP的掌握概率未变化时项目j的失误参数s的值。 (3)被试的IMP的掌握概率的变化(x)对项目j的猜测参数g(ygi)的影响为：其中,.9j为被试的IMP的掌握概率未变化时项目j的猜测参数g的值。 (4)项目j的失误参数s的变化(x)对被试的IMP的掌握概率(YPAi)的影响为：其中,PAi：项目j的失误参数s未变化时被试的IMP的掌握概率的值。 (5)项目j的猜测参数g的变化(x)对被试的IMP的掌握概率(YPAi)的影响为：其中,PAi：项目j的猜测参数g未变化时被试的IMP的掌握概率的值。

关键词： dina模型等值逻辑关系猜测参数失误参数被试属性掌握模式的掌握概率

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基于dina模型的Q矩阵修正方法

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心理学报 2012年第4期44卷 558-568页

作者：涂冬波蔡艳戴海琦江西师范大学心理学院南昌330022

本研究开发了一种基于dina模型的认知诊断测验Q矩阵修正方法——γ法,为侦查并修正Q矩阵中的错误提供方法学支持,从而为保证Q矩阵的合理性提供基础,并为进一步提高认知诊断的准确率服务。本文采用MonteCarlo模拟及与国外同类研究相比较... 详细信息

本研究开发了一种基于dina模型的认知诊断测验Q矩阵修正方法——γ法,为侦查并修正Q矩阵中的错误提供方法学支持,从而为保证Q矩阵的合理性提供基础,并为进一步提高认知诊断的准确率服务。本文采用MonteCarlo模拟及与国外同类研究相比较的方法进行,研究发现:(1)不论在何种作答失误概率(5%,10%,15%)情况下,当s,g临界值为0.2,0.25或0.3时,本研究提出的γ法均能有效地修正错误Q矩阵;同时,当Q矩阵无错误时,γ法对该Q矩阵未做任何修改。表明γ法对Q矩阵是否存在错误具有较强的识别能力及修正能力。(2)与国外同类研究相比,本研究提出的γ法具有较理想的修正率,且与delaTorre(2008)提出δ法的修正效果相当。但相比较而言,γ法较δ法更为简单。(3)γ法不仅能有效地修正错误的Q矩阵,而且还可以进一步提高认知诊断的正确率,尤其是对模式判准率(PMR),诊断正确率的最高增幅高达40%,大大改善了认知诊断的准确率。

关键词：认知诊断 Q矩阵修正 dina模型胜

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dina模型与NIDA模型的选择及模型参数估计问题研究

DINA模型与NIDA模型的选择及模型参数估计问题研究

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作者：那迎春东北师范大学

学位级别：硕士

认知诊断模型是具有提供丰富的认知结构信息的巨大潜能的心理测量模型。它可以用来估计认知主体对于某个事物的认知状态。这样我们就可以根据这个认知状态来对认知主体进行有针对性的帮助。然而,由于缺少可用来分析心理结构数据的商业... 详细信息

认知诊断模型是具有提供丰富的认知结构信息的巨大潜能的心理测量模型。它可以用来估计认知主体对于某个事物的认知状态。这样我们就可以根据这个认知状态来对认知主体进行有针对性的帮助。然而,由于缺少可用来分析心理结构数据的商业上可利用的软件而导致认知诊断模型不能被广泛应用。为了弥补上述不足,本文主要致力于研究两种易处理并且易解释的认知诊断模型——dina模型和NIDA模型。这篇文章重点讨论了应用EM算法估计dina模型参数和应用联合极大似然法来估计NIDA的模型参数,并利用AIC对dina模型和NIDA模型进行模型选择。在估计过程中,对于用非线性联合极大似然估计模型参数我们又采用了牛顿迭代法进行迭代。最后,用matlab软件实现了模拟,并对模拟结果进行了分析。

关键词：认知诊断模型 NIDA模型 dina模型参数估计牛顿迭代法

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哪个测验Q矩阵更合理:基于dina模型测验Q矩阵合理性侦查指标及其比较与应用

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心理科学 2015年第5期38卷 1239-1247页

作者：蔡艳谭辉晔涂冬波江西师范大学心理学院江西省心理与认知科学重点实验室南昌330022

本研究对多个测验Q矩阵的相对合理性的比较与选用开展研究,采用Monte Carlo模拟与实证研究相结合的范式,探讨R_square、HCI、-2LL、AIC、BIC、residual、ABS_residual及本研究新开发的BIC2等八项指标在测验Q矩阵合理性侦查效果及其比较... 详细信息

本研究对多个测验Q矩阵的相对合理性的比较与选用开展研究,采用Monte Carlo模拟与实证研究相结合的范式,探讨R_square、HCI、-2LL、AIC、BIC、residual、ABS_residual及本研究新开发的BIC2等八项指标在测验Q矩阵合理性侦查效果及其比较。研究发现:八项指标中,除BIC和BIC2两项指标的对测验Q矩阵相对合理性的平均正确识别率在95%以上,其余指标的平均正确识别率不足90%,整体而言,考虑样本容量及参数个数双重加权的BIC和BIC2两项指标的表现总体上优于其它几项指标;各项指标在不同Q矩阵错误类型下其正确识别率也不尽相同。

关键词：认知诊断测验Q矩阵正确识别率 dina模型

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一种多级评分的认知诊断模型:P-dina模型的开发

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心理学报 2010年第10期42卷 1011-1020页

作者：涂冬波蔡艳戴海琦丁树良江西师范大学心理学院南昌330027 清华大学教育研究院北京100084 江西师范大学数学与信息科学学院南昌330027 江西师范大学计算机信息工程学院南昌330027

当前绝大多数认知诊断计量模型仅适用于0-1评分数据资料,大大限制了认知诊断在实际中的应用,也限制了认知诊断的进一步推广和发展。本文对具有较好发展前景的dina模型进行拓展,开发出适合多种评分(含0-1二级评分和多级评分)数据资料的P-... 详细信息

当前绝大多数认知诊断计量模型仅适用于0-1评分数据资料,大大限制了认知诊断在实际中的应用,也限制了认知诊断的进一步推广和发展。本文对具有较好发展前景的dina模型进行拓展,开发出适合多种评分(含0-1二级评分和多级评分)数据资料的P-dina模型,同时采用MCMC算法实现模型参数的估计,并对该模型性能进行研究。结果表明:(1)本文开发的P-dina模型无论是在无结构型属性层级关系下还是在结构型属性层级关系下,参数估计的精度均较高,参数估计的稳健性较强,说明开发的P-dina模型基本合理、可行。(2)P-dina模型可采用MCMC算法实现参数估计,且参数估计的精度较高。(3)整体来看,无结构型属性层级关系和结构型属性层级关系下,P-dina模型在项目参数的估计精度上两者基本相当;但在被试属性判准率(MMR和PMR)上无结构型属性层级关系表现的稍差一些。(4)无结构型属性阶层关系下:模型诊断的属性个数越多,参数s估计的精度越差、属性诊断的正确率(MMR和PMR)越低,但参数g的估计精度越好;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。总之,本研究为拓展认知诊断在教育学和心理学中的应用提供了一种新方法、新模型。

关键词：认知诊断模型 dina模型 P-dina模型 MCMC算法

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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

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心理科学 2022年第1期45卷 195-203页

作者：王立君赵少勇昌维唐芳詹沛达浙江师范大学教师教育学院心理学系金华321004

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... 详细信息

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(如题目质量较高且测验Qp矩阵具有完备性等)。

关键词：认知诊断认知诊断测验多分属性多级评分 dina模型

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考虑属性间关系的诊断测验分类:贝叶斯网模型与dina模型的比较

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统计与决策 2021年第8期37卷 40-45页

作者：秦春影刘小伟徐新爱卢昕南昌师范学院数学与信息科学学院南昌330032

受众多研究者关注的认知诊断模型dina模型假定属性之间相互独立,但在实际的测验中,这种假设可能太强,属性之间可能存在相关,在这种情况下,仍然采用dina模型会忽略了这部分信息,并且由于实际数据不符合dina模型的假设,会使被试的分类准... 详细信息

受众多研究者关注的认知诊断模型dina模型假定属性之间相互独立,但在实际的测验中,这种假设可能太强,属性之间可能存在相关,在这种情况下,仍然采用dina模型会忽略了这部分信息,并且由于实际数据不符合dina模型的假设,会使被试的分类准确率降低。贝叶斯网分类模型可以很好地处理属性间存在相关情况的认知诊断测验分类,当测验考察5个属性时,其中有2个属性之间存在较高的相关,在不同类型的Q矩阵(Q矩阵中包含相关的项目个数分别为6、8、10、12、14)并且包含不同的随机因子下,贝叶斯网分类模型的表现都要优于dina模型,模式判准率平均高出8%,因此,在Q矩阵的界定存在错误(或专家之间存在较大的分歧)时和属性间存在较大的相关时,选择贝叶斯网作为认知诊断测验模型,不失为一个更好的选择。

关键词：贝叶斯网认知诊断 dina模型

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基于dina模型的高中离子反应认知诊断研究

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化学教学 2021年第8期 21-27页

作者：宋倩雯李猛常锁成谢俊湖北省黄冈中学湖北黄冈438000 华中师范大学教师教育学院湖北武汉430079

基于dina认知诊断模型,对高一化学离子反应进行认知诊断研究。研究结果表明:离子反应7个认知属性和属性间层级关系是合理的,基于Q矩阵理论编制的离子反应认知诊断试卷诊断效果较好,学生的认知属性掌握模式和掌握概率有差异,掌握模式比... 详细信息

基于dina认知诊断模型,对高一化学离子反应进行认知诊断研究。研究结果表明:离子反应7个认知属性和属性间层级关系是合理的,基于Q矩阵理论编制的离子反应认知诊断试卷诊断效果较好,学生的认知属性掌握模式和掌握概率有差异,掌握模式比分数更能诊断学生的认知情况。基于此,对当前高一化学教学提出了合理建议。

关键词：离子反应认知诊断 dina模型

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