项目反应理论及其应用现状分析(文献综述)

项目反应理论及其应用现状分析

摘要

项目反应理论作为对经典测试理论的继承和发展被提出，它代表了测量学领域新的发展方向。本文首先介绍了项目反应理论的基本概念、发展史，接着分析了相对于经典测试理论，项目反应理论的优点，然后归纳了项目反应理论的模型分类，最后指出了项目反应理论的应用热点以及在国内的发展前景。

关键词：项目反应理论；应用热点

一、引言

经典测量理论(Classical Test Theory ,简称CTT)与项目反应理论（Item Response Theory ,简称IRT）是教育心理测量理论中的两大支柱。其中经典测试理论以弱假设为基础且操作简单、易于理解等优点在实践中得到了广泛运用，但其本身存在诸多不足之处，限制了它在实践中的应用，项目反应理论就是在这样的背景下发展起来的一种新的测试理论，它是对经典测试理论的继承和发展，它代表了测量学领域的新的发展方向。

二、项目反应理论

（一）项目反应理论的概念

项目反应理论（IRT）也称潜在特质理论或潜在特质模型，是一种现代心理测量理论，它的重要意义在于，可以用于指导项目筛选和测验编制。项目反应理论假设认为，被试者存在一种“潜在特质”，“潜在特质”即：在进行观察分析测验反应中，被试对象的潜在能力，通常以测验总分作为这种潜力的估算。项目反应理论认为，被试对象在测验项目上的反应和成绩与他们的潜在特质有特殊的关系。由于项目反应理论建立的项目参数具有恒久性的特点，使得不同测量量表的分数可以统一。项目反应理论通过项目反应曲线综合各种项目分析的资料，使我们综合地、直观地看出项目难度、鉴别度等项目分析的特征，从而起到指导项目筛选、编制测验、比较分数等作用[1]。

（二）项目反应理论的发展过程

项目反应理论是二十世纪80年代测量学界研究的主题之一。项目反应理论以潜在特质理论为基础，以单个的测试项目为研究对象，以被试者的潜在心理特质和被试者在测试项目上的反应之间的关系作为自己的核心内容，同时用某种数学形式来表示。

项目反应理论的这种基于项目的测试思想最早出现在比奈—西蒙编制的世界上第一个智力量表中。他们测试并分析了不同年龄的儿童对测试项目不同的反应情况，画出了正确反应水平之间与被试者年龄的散点图。只要用一条光滑的曲线对图中的散点拟合一下，就能得到一条项目反应曲线。因此，这一图形通常被认为是最早的项目反应曲线图。20世纪40年代，月一麦学者乔治·拉什（George Rasch）最早提出了项目反应理论的概念。1946年Tucke，提出了项目特征曲线的概念。1952年和1953年洛德（Lord）提出了双参数正态拱形模型，同时洛德还提出了与此模型相关的参数估计方法，实际的二值计分的测试问题也可以用IRT来解决。这是项目反应理论IRT发展史上的重要里程碑，它标志着项目反应理论的正式诞生。但是，由于项目反应理论在数学上的复杂性以及缺乏有效的计算机程序的支撑，一直到60年代末，项目反应理论的发展始终都是十分缓慢的。直到20世纪70年代以后，由于计算机技术的快速发展，计算机技术广泛运用及普及，以及参数估计方法及相应计算机程序的出现，项目反应理论IRT才逐渐成为心理与教育测试理论的研究重点[2]。

（三）项目反应理论的两大核心概念

1. 潜在特质理论

潜在特质理论(Latent Trait Theory,简称LTT)是指制约人的行为的心理品质。由于这种特质至今没有任何迹象表明它的物质存在。因此，称为潜在特质(Latent Trait)。心理测量学家致力于从测量学的角度探清其结构和性质并使之数量化，然后希望能够测量个体在这些特质变量上的量值，以预测个体的行为。为达成这一目的，心理测量学家作以下定义: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，记为θ，其中相互独立的潜在特质的数目称为空间的维度。一个k维的潜在特质空间可表示为θ=（θ1,θ2,θ3,…,θk），其中θt(其中1≤ t≤k)为一个潜在分量。

2. 项目特征曲线

项目特征曲线(Item Characteristic Curve, ICC)是指被试在项目上正确作答概率对被试潜在特质水平的回归线。

我们能从ICC看出反映项目属性的参数指标，如项目难度、项目区分度等。ICC以潜在特质θ为横坐标，以正确反应或肯定反应的概率P(θ)为纵坐标。项目难度值b即为正确反应概率P(θ)等于0.5时，所对应的潜在特质θ值，而项目区分度a则为曲线在拐点b处的切线斜率的函数，斜率越大项目区分度越高。(见图1)

项目特征曲线的解析式称为项目特征函数(Item Characteristic Functions ,ICF)，也即通常所说的项目反应理论的模型[3]。

（四）项目反应理论相对经典测试理论的优点

经典测试理论虽操作简单在实践中被广泛运用，但却存在难以克服的三大问题：

1.样本依赖性( sample-dependent)，由于选择样本的项目不同，试题项目参数如:信度、难度、区分度等都会有所不同；

2.经典测试理论没有将试题的难度与学习者能力水平很好的相匹配，导致在学习者能力相差比较大的情况下误差很大，而这种结果通常不能为研究人员所接受；

3.经典测试理论的测验信度是建立在平行测验假设的基础之上的，但严格平行的测验是不存在的。

为了弥补经典测试理论中的不足，项目反应理论提出了“潜在特质”假设，认为被试者具有潜在能力之类的特质，在测试中对其进行估算，并将被试对单个测验项目的某种反应概率与此项目的一定特征联系起来。

相对于经典测试理论，基于项目反应理论的测试具有以下五个特点：

1.对被试能力参数估计的相对不变性，具有稳定性，且被试能力的估计不依赖于特定的测验题目；

2.项目参数估测时保持一定的恒定性，不同的测验结果可直接比较；

3.对被试能力的估测具有较高的精确性。测验信息函数的概念代替了信度理论，用测验对能力估计所提供的信息量的多少来表示测量的精度。这避免了平行