认知诊断评估中Q矩阵理论及应用
宋丽红 汪文义 丁树良


摘 ?要 ?Q矩阵是认知心理学与心理计量学结合的重要载体, Q矩阵在认知诊断中发挥着十分重要的作用。Q矩阵理论和应用研究近年来取得了重要进展。众多研究者从结构化到非结构化、属性二值到多值、简单到复杂模型、独立到一般结构、0-1到多级评分方面不断深入和拓展Q矩阵理论。Q矩阵理论也广泛应用于测验构念效度评价、计算机化自适应测验选题策略设计、Q矩阵学习和标定、认知诊断测验组卷等。与模型无关的Q矩阵理论和适合特定认知诊断模型下Q矩阵理论, 以及最新Q矩阵理论的应用都值得深入研究。
关键词 ?认知诊断, Q矩阵, 属性结构, 完备性, 多值屬性
分类号 ?B841
1 ?引言
认知诊断评价是心理计量学与认知心理学结合的产物。认知诊断评价广泛应用于教育评价(educational assessment)、精神评估(psychiatric evaluation)、疾病病因检测(disease etiology detection)等领域(Gu & Xu, 2020, 2023; Xu, 2017)。研究显示(王立君 等, 2020; Toprak, 2021; von Davier & Lee, 2019), 认知诊断在学习系统中学习者弱项诊断、报告反馈与资源推荐, 在大规模评价数据分析与细粒度诊断, 在识别问题解决策略和职业教育, 在教学干预方法或个性化补救教学效果评价等方面都发挥着重要作用。Tatsuoka (1983, 1995, 2009)率先提出了Q矩阵, 记为 , 其元素 表示被试正确作答项目 需要掌握属性 , ?表示项目 不考查属性 。Q矩阵用于表示问题解决过程中所需要的潜在认知属性(技能、知识), 它也被视为统计模式识别所需提取的特征(Tatsuoka, 2009)。Q矩阵是认知模型的形式化表示 ......
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