مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه
روان شناسی و علوم تربیتی
بلال ایزانلو 1
مجتبی حبیبی عسگرآباد 2
86/12/ 87 تاریخ وصول: 3 /6/ تاریخ پذیرش: 12
چکیده
امروزه در حوزه اندازه گیري دو نظریه غالب وجود دارد. نظریه کلاسیک
اندازه گیري، که به وسیله اسپیرمن مطرح گردید و نظریه سوال پاسخ که سرمنشأ آن به
نظریه خصیصه مکنون باز م یگردد. در واقع، زمانی که نظریه خصیصه مکنون براي اندازه
گیري متغیرهاي دو ارزشی مورد استفاده قرار گرفت، به نظریه سوال پاسخ مشهور شد.
اگرچه مبانی پیچیده ریاضی این نظریه، در مقایسه با نظریه کلاسیک، باعث شده که
پژوهشگران تمایل کمتري براي کاربرد این نظریه داشته باشند، ولی مفروضه هاي زیربنایی
آن منطقی تر از نظریه کلاسیک هستند. امروزه در چارچوب این نظریه، دو رویکرد
مختلف به اندازه گیري وجود دارد. رویکرد اول که مدل هاي خانوداه راش از آن تبعیت
می کنند، هدف اصلی اش اندازه گیري میزان خصیصه افراد است: در حالی که رویکرد
دوم با هدف تحلیل سوال و برآورد پارامترهاي آنها شکل گرفته است و از مدل هایی نظیر
مدل 2و 3 پارامتري براي این منظور استفاده می کند. با وجود تفاوت هاي موجود بین این
دو رویکرد، کمتر منبعی به این تفاوت ها اشاره می کند و پژوهشگران نیز کمتر از این
موضوع اطّلاع دارند. در مقاله حاضر به بررسی مبانی شکل گیري نظریه سوال پاسخ،
مفروضه ها، مدل هاي مختلف و تفاوت بین آنها پرداخته می شود.
-1 دانشجوي دکتري سنجش و اندازه گیري، سازمان سنجش آموزش کشور
-2 دانشجوي دکتري تخصصی روانشناسی سلامت، دانشگاه تهران
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
136
واژگان کلیدي: نظریه کلاسیک، نظریه سوال پاسخ، خصیصه مکنون، مدل راش، مدل هاي
یک، دو، سه پارامتري.
مقدمه
، اولین مدل و نظریه منسجم در حوزه سنجش و انداز هگیري ویژگی هاي روانی به اسپیرمن 1
آماردان انگلیسی برم یگردد. وي در خلال سال هاي 1904 تا 1913 با استفاده از مفهوم
همبستگی، مطالعاتی در خصوص نمرات به دست آمده از آزمون ها انجام داد. ایده اصلی
اسپیرمن این بود که "هر نمره مشاهده شده از دو جزء نمره واقعی 2 و نمره خطا 3 تشکیل
شده است ". وي در تلاش براي توصیف این نمرات موفق شد اولین مدل آماري را در این
خصوص فراهم کند (لین، 1986 ؛ سپاسی، 1374،1375 ؛ کیامنش، 1378 ). ارائه اولین مدل
منسجم آماري براي تحلیل داد ههاي به دست آمده از اجراي آزمون ها که به نظریه
معروف است، یکی از کارهاي علمی اسپیرمن بوده است. علاوه (CTT) کلاسیک آزمون 4
بر این نظریه، وي اولین کسی است که مدل هاي تحلیل عامل 5 را براي بررسی عملکرد
ذهنی افراد در آزمون هاي هوش به عنوان متغیرهاي مکنون پیوسته 6، به کار گرفت. هدف
وي آن بود که با این روش متغیرهاي مکنون زیر بنایی موثر در توانایی ذهنی را پیدا کند.
این جنبه از کار اسپیرمن که همان تحلیل عامل سنتی است، بعد از وي بوسیله افرادي مثل
لاولی 7، ترستون 8 و ماکسول 9 ادامه یافت (بورسبوم، ملنبرگ، وانهیردن، 2003 ). در واقع
اسپیرمن و این افراد با کارهایی که در این حوزه انجام دادند از پیش کسوتان روش موسوم
به تحلیل خصیصه هاي مکنون هستند. این روش که بعدها به نظریه خصیصه مکنون 10 شهرت
یافت، بعد از آنها بوسیله افرادي مثل یورسکوگ 11 ، ویلی 12 ، اسمیت 13 ، برامبل 14 و سوربم 15
1. Spearman 2. True score
3. Error score 4. Classical Test Theory
5. Factor analysis models 6. Continues latent variables
7. Lawley 8. Thurstone
9. Maxwell 10. Latent trait theory
11. Joreskog 12. Wiley
13. Schmidt 14. Brambel
15. Sorbom
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
137
یک CFA ادامه پیدا کرد. امروزه (CFA) در غالب کار بر روي تحلیل عامل تاییدي 1
براي ،LISREL تکنیک بسیار مشهور است که بخشی از آن بواسطه نرم افزارهایی مثل
براي متغیرهاي دوارزشی اجرا میگردد. اما همزمان با ،TESTFACT متغیرهاي پیوسته و
روش تحلیل عامل سنتی، ایده تحلیل متغیرهاي مکنون که براي متغیرهاي مکنون پیوسته
مورد استفاده قرار م یگرفت، بوسیله افرادي مثل گاتمن 2، لرد 3، راش 4، برن بام 5 و موکن 6 با
متغیرهاي مشاهده شده دو ارزشی 7 مورد استفاده قرار گرفت. این مدلهاي اندازهگیري که
عمدتاً در حوزه تعلیم و تربیت و آزمونهاي پیشرفت تحصیلی مورد استفاده قرار می گیرند،
تحت عنوان نظریه سوال پاسخ 8 معروف شدند. بعدها چهارچوب نظریه سوال پاسخ به
وسیله افرادي مثل سامیجیما 9، بوك 10 ، تایسن 11 و اشتنبرگ 12 به متغیرهاي مشاهده شده چند
ارزشی 13 گسترش یافت. در این میان افرادي مثل لازارسفلد 14 ، هنري 15 و کودمن 16 ، نظریه
خصیصه مکنون را با متغیرهاي مکنون طبق هاي 17 به کار بردند، که به تحلیل ساختار
مکنون 18 مشهور است (بورسبوم و همکاران، 2003 ). نظریه خصیصه مکنون وقتی براي
تحلیل متغیرهاي مختلف اسمی (دوارزشی، چندارزشی و مقوله اي)، رتبه اي، فاصله اي و
نسبی به کار گرفته شد، نام هاي گوناگونی به خود گرفت. تحلیل خصیصه مکنون روشی
است که براي اندازه گیري صفات غیر قابل مشاهده یا مکنونی که می توانند عملکرد
مشاهده شده در آزمون را تبیین کنند، طراحی شده است. در مقابل نظریه سوال پاسخ بر
روي عملکرد واقعی مشاهده شدة در آزمون متمرکز است.
1. Confirmatory factor analysis 2. Guttman
3. Lord 4. Rasch
5. Birnbaum 6. Mokken
7. Dichotomous 8. Item response theory
9. Samejima 10. Bock
11. Thissen 12. Steinberg
13. Polytomous 14. lazarsfeld
15. Henry 16. Goodman
17. Categorical latent trait 18. Latent structure analysis
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
138
مقاله حاضر 1 با ارائه تبیینی از تحلیل خصیصه مکنون و نظریه سوال پاسخ به پژوهشگران
و خوانندگان حوزه تعلیم و تربیت کمک خواهد کرد، تا با مبانی منطقی و فلسفی این دو
روش آشنا شده، درك مفهومی خود را از این روش ها گسترش دهند و در عین حال به
تفاوت بین این دو نظریه نیز پی ببرند. ابتدا، مفروضه بنیادي این نظریه، یعنی تک بعدي 2
مورد بررسی قرار می گیرد. سپس، تفاوت موجود بین پاسخ مشاهده شدة سوال ها و
خصیصه هاي مکنون زیربنایی تشریح می شود.
تک بعدي بودن مدل اندازه گیري
فرایند اندازه گیري ویژگی هاي روانشناختی مستلزم آن است که فرض کنیم ویژگی هاي
آزمودنی هاي انسانی را می توان از یکدیگر مجزا و تفکیک نمود و هر بار یکی از این
ویژگی ها را مورد انداز هگیري قرار داد، طوریکه هیچ یک از خصایص دیگر، خصیصه
مورد اندازه گیري را تحت تاثیر قرار ندهند. از سوي دیگر در اندازه گیري ویژگی هاي
آزمودنی هاي انسانی باید فرض کنیم که ابزارهاي اندازه گیري را می توان طوري طراحی
کرد که فقط به یک ویژگی منحصر به فرد انسان حساس باشند، بدون اینکه تحت تاثیر
سایر خصوصیات انسان قرار بگیرند.
رابطه بین عملکرد مشاهده شده افراد در آزمون و خصیصه مکنون
تفاوت قائل شدن بین عملکرد قابل مشاهده شده آزمودنی ها در پاسخ دادن به سوالات
آزمون با توانائی زیربنائی یا خصیصه مکنون مربوطه نکته بسیار مهمی است. در اینجا با
یک مثال مفصل از یک موقعیت اندازه گیري در دنیاي فیزیکی، تفاوت موجود را تشریح
م یکنیم. نمره هاي پنج دانش آموز در دو آزمون 10 سوالی در جدول شماره 1 آمده است.
نمره هاي بالاتري گرفته اند. C در مقایسه با آزمودنی B و A در آزمون (الف) آزمودنی هاي
کمترین E نمره بالاتري گرفته است و آزمودنی D هم در مقایسه با آزمودنی C آزمودنی
تالیف "introduction to latent trait theory and item response theory" -1 الگوي اصلی این مقاله از فصل
اقتباس شده است. Jozef p. Rya
2. Unidimetionality
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
139
نمره را بدست آورده است و به نظر می رسد که در آزمون (الف) داراي کمترین توانایی
است. نتایج بدست آمده در آزمون (ب) با نتایج به دست آمده از آزمون (الف) کاملاً
نمرات C هر دو در مقایسه با آزمودنی B و A منطبق نیست. در این آزمون، آزمودنی هاي
نمره پائی نتري به دست آورده D در مقایسه با آزمودنی C بالاتري گرفت هاند و آزمودنی
دوباره کمترین نمره را کسب کرده است. E است، اما آزمودنی
به طور کلی آزمودنی ها در آزمون (الف) در مقایسه با آزمون (ب) نمرات بالاتري
کسب کرده اند، بنابراین آزمون (الف) آسان تر از آزمون (ب) بوده است. اختلاف نمرات
آزمودنی ها در دو آزمون در جدول 1 آمده است، در مجموع متوسط اختلاف بین نمرات
آزمون (الف) و (ب) سه نمره است. به عبارتی، نمرات آزمودنی ها در آزمون (ب) سه
نمره پایین تر از نمراتشان در آزمون (الف) است. بنابراین می توان نمره مورد انتظار یک
آزمودنی در آزمون (ب) را با استفاده از نمرات آنها در آزمون (الف) محاسبه کرد، به این
صورت که نمره مورد انتظار یک آزمودنی در آزمون (ب) برابر است با نمره آن آزمودنی
در آزمون (الف) منهاي سه (جدول 1). تفاوت بین نمره مشاهد شده در آزمون ب و نمره
مورد انتظار در این آزمون در آخرین ستون این جدول آمده است. مجموع این تفاوت ها
برابر با صفر است، بنابراین متوسط خطا در نمرات پیش بینی شده آزمون (ب) که از طریق
رابطه بین آزمون (الف) و (ب) محاسبه شده اند نیز براي همه آزمودنی ها برابر صفر است.
جدول شماره 1: نمره هاي آزمودنی ها در آزمون هاي (الف) و (ب)
نمرات
آزمودنیها
آزمون(الف) آزمون (ب) تفاوت نمره هاي
دو آزمون
نمره مورد انتظار در
آزمون ( ب)
تفاضل نمره مورد
انتظار و
نمره مشاهده شده در
آزمون (ب)
2 7 1 9 10 A
-2 5 5 3 8 B
-2 4 5 2 7 C
3 3 0 6 6 D
-1 1 4 0 4 E
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
140
اگر تفاوت هاي بین نمرات مشاهده شده و مورد انتظار آزمون (ب) را با نادیده
گرفتن علامت هاي منفی و مثبت بررسی کنیم، نتایج متفاوتی مشاهده م یشود. مجموع
مقادیر قدر مطلق 1 تفاضل نمرات مشاهده شده و مورد انتظار در آزمون (ب) برابر با 10
2)، که در این صورت متوسط اختلاف بین نمرات مشاهده شده و +2+2+3+1= است ( 10
شود می 2 مورد انتظار برابربا
2
5
10 . بنابراین در سطح فردي این روش منجر به یک
خطاي دو نمره اي در مقیاس 10 نمره اي شده است که برابر با خطایی معادل 20 درصد
است.
سردرگمی بوجود آمده به خاطر اختلافات موجود در نمرات مشاهده شده این دو
آزمون را می توان به وسیله خصیصه زیربنایی غیرقاب لمشاهده آزمودنی ها، به شکل
عمیق تري درك کرد. هر دو آزمون موجود در مثال قبل، براي اندازه گیري قدرت بدنی
آزمودن یها در بلند کردن وزنه ها طراحی شده بودند. ده سوال موجود در هر آزمون، ده
وزن مختلفی هستند که از هر آزمودنی خواسته شده است، تا آنها را بلند کنند. اگر
آزمودنی ها موفق به بلند کردن وزنه شوند، این کار به منزله جواب درست به سوال
محسوب می شود. در حالی که عدم موفقیت در بلند کردن وزن ه به منزله جواب غلط به
سوال در نظر گرفته می شود. در اینجا خصیصه زیر بنایی و غیر قابل مشاهده آزمودنی ها
که نمره مشاهده شده آنها را تبیین می کند، قدرت فیزیکی آزمودنی ها است. خصیصه هاي
زیر بنایی یا غیر قابل مشاهده، تحت عنوان صفات مکنون مورد اشاره قرار می گیرند. توجه
داشته باشید که یک خصیصه مکنون هیچ وقت به طور مستقیم قابل مشاهده نیست، بلکه
این صفات تنها از طریق رفتارهاي قابل مشاهده، نظیر پاسخ واقعی به یک سوال، استنتاج
م یشوند. رابطه بین عملکرد آزمودنیها در آزمون (الف) و (ب) و خصیصه مکنون (قدرت
فیزیکی) بیانگر عملکرد آزمودنیها، در شکل 1 نشان داده شده است. در این شکل قدرت
فیزیکی یا همان خصیصه مکنون غیر قابل مشاهده، بوسیله یک خط افقی در قسمت پایین
شکل نمایش داده شده است. نقاط موجود بر روي مقیاس به ترتیب از کم در سمت چپ
1. Absolute value
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
141
تا زیاد در سمت راست مرتب شده اند و خطوط نمایانگر عملکرد مشاهده شده در
آزمون هاي (الف) و (ب) در بالاي خصیصه مکنون به صورت افقی، نمایانگر دامنه خاص
متغیر زیر بنایی مورد اندازه گیري در هر آزمون است. به علت ارتباط مستقیم این نمرات با
خصیصه مکنون، می توان نمرات بدست آمده از آزمون هاي (الف) و (ب) را به صورت
معن یدارتري تفسیر کرد. به طور مسلم، آزمون (الف) نسبت به آزمون (ب) آسان تر است،
چرا که گسترة آن دامنه پایین تري در خصیصه مکنون را به خود اختصاص داده است.
در آزمون (الف) نمره اي برابر با 4 گرفته است، عملکرد او نشان دهنده E آزمودنی
در E آن است که این آزمودنی توانایی بلند کردن 90 کیلو را دارد. نمرة صفر آزمودنی
آزمون ب، در غیاب اطّلاعات تکمیلی دیگر، معنی و مفهوم واقعی خود را ندارد. نمره
صفر این آزمودنی در آزمون (ب) نشان می دهد که قدرت آزمودنی در نقطه اي زیر
حداقل توانایی لازم در آزمون (ب) (بلند کردن 110 کیلو، یعنی سبک ترین وزن
(آسان ترین سوال)) ، قرار دارد. بنابراین، بدون توجه به سایر اطلاعات، روش دیگري براي
پیدا کردن محل آزمودنی با نمره اي معادل صفر در این آزمون وجود ندارد، چرا که
جایگاه این آزمودنی، جایی زیر پایین ترین نقطه منعکس شده بوسیله آزمون (ب) تنزل پیدا
کرده است. البته در عین حال، در انتهاي دیگر پیوستار این آزمون، پیدا کردن جایگاه
در آزمون (الف) نمره A آزمودنی با نمره کامل در آزمون نیز غیر ممکن است. آزمودنی
10 گرفته است، این امر بدان معنی است که این آزمودنی می تواند حداقل 150 کیلو را بلند
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
142
کند، که این امر نشانگر آن است که بدون اطلاعات مکمل، هیچ روشی براي اندازه گیري
توانایی این آزمودنی در خصیصه مکنون وجود ندارد. با استفاده از نتایج آزمون (ب) ما
توانایی بلندکردن 190 کیلو را دارد، در حالی که A م یتوانیم بفهمیم که آزمودنی
نمی توانیم این توانایی را با بررسی نتایج آزمون (الف) برآورد کنیم.
به عنوان قوي ترین A به عنوان ضعیف ترین و عملکرد آزمودنی E عملکرد آزمودنی
آزمودنی، بیانگر یک اصل بدیهی و مهم اندازه گیري است: غیر ممکن است بتوان توانایی
مکنون آزمودنی هایی که در یک آزمون نمره کامل یا صفر گرفتهاند را اندازه گیري کرد. عملکرد
در دو آزمون نشان دهنده ناهماهنگی برآوردهاي توانایی مکنون اش در هر دو D آزمودنی
توانایی بلند کردن کدام D آزمون است. با توجه به این امر، م یتوان پرسید که آزمودنی
D یک از دو وزنه را دارد؟ 110 کیلو یا 160 کیلو؟ ناهماهنگی موجود در نمرات آزمودنی
مدرك روشنی است که نشان م یدهد مفروضه تک بعدي بودن نقض شده است. نقض
شدن این مفروضه می تواند از این موارد ناشی شده باشد : خود آزمودنی، آزمون یا موقعیت
شب قبل از آزمون (الف) بخوبی نخوابیده ،D اجراي آزمون. به عنوان مثال، اگر آزمودنی
باشد، بنابراین عملکرد او در آزمون (الف) نمی تواند منعکس کننده توانایی واقعی او در
به سوال یک در هر دو D آن زمینه باشد و یا ممکن است هنگام پاسخ گویی آزمودنی
آزمون، وزنه ها به طور صحیح درجه بندي نشده باشند، در چنین موقعیت هایی ناهماهنگی
در اندازه گیري توانایی از نقص در ابزار اندازه گیري ناشی شده است. در نهایت، این امکان
در زمان انجام آزمون عجله کرده باشد. بنابراین، برآورد D وجود دارد که آزمودنی
قدرت 1 این آزمودنی بوسیله سرعت 2 مختل شده است. در هر صورت تبیین عملکرد
در کنار تبیین نمره آزمون باید با استفاده از سایر منابع اطلاعاتی D ناهماهنگ آزمودنی
مکمل، استنتاج و تبیین شود.
در هر دو آزمون، حاکی از برآورد توانایی B و C هماهنگی نمرات آزمودنی هاي
توانائی C مکنون آنها است. نمره بدست آمده در هر دو آزمون نشان می دهد که آزمودنی
م یتواند 130 کیلو را بلند کند. واضح است که B بلند کردن 120 کیلو را دارد و آزمودنی
1. Strength 2. Speed
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
143
این برآوردهاي توانایی مکنون، مستقل از آزمون مورد استفاده براي استنباط این توانایی
م یباشد. نمرات این آزمودنی ها در آزمون (الف) از نمرات آنها در آزمون (ب) به اندازة
پنج نمره متفاوت است. شکل 1 نشان می دهد که دامنه توانایی هاي ارائه شده بوسیله هر دو
آزمون بر روي پیوستار خصیصه مکنون، به اندازه پنج نمره در همه نقاط پیوستار خصیصه
مکنون متفاوت است. بنابراین آزمون (الف) به اندازة پنج نمره از آزمون (ب) آسانتر
است، نه سه نمر هاي که قبلا براساس نمرات مشاهده شده در جدول 1 به دست آمده است.
در مثال قبلی، عملکرد آزمودنی ها در آزمون بر اساس پاسخ هاي مشاهده شده
سوال ها، بیانگر نوع داده هایی است که در نظریه سوال پاسخ بررسی می شوند. نظریه سوال
پاسخ تلاش می کند تا از نظر آماري توصیف دقیقی از چنین داده هایی ارائه کند. بازنمایی
عملکرد مشاهده شده در خصیصه مکنون غیر قابل مشاهده، همانند تفسیر عملکرد مشاهده
شده آزمودنی ها بر حسب خصیصه مکنون، انواع فعالیت هاي بیانگر تحلیل خصیصه مکنون
را نشان می دهد. با استناد به این مثال می توان نتیجه گیري کرد که: اول، تک بعدي بودن به
معناي واقعی خود براي اندازه گیري انواع متغیرهاي علوم طبیعی ضروري است. دوم، همه
موقعیت هاي مربوط به مشاهده عملکرد آزمودنی ها، شرایط تک بعدي بودن را به معناي
واقعی برآورده نمی کنند. شرایط و موقعیت مشاهده عملکرد آزمودنی ها تا جایی که امکان
دارد باید به دقت کنترل شود. به عنوان مثال، در تلاش براي اندازه گیري قدرت
آزمودنی ها، بهتر آن است که هر تلاش آزمودنی در جواب به هر یک از سوال ها به
صورت متوالی باشد، تا بدین طریق تأثیر عوامل خارجی را به حداقل برسانیم. سوم،
داده هاي جمع آوري شده مربوط به عملکرد باید به دقت بررسی شوند، تا وجود مفروضه
بنیادي تک بعدي بودن مورد بررسی قرار گیرد. به عبارتی، مفروضه تک بعدي بودن در
واقع یک مفروضه نیست، بلکه فرضیه اي است که اعتبار آن می تواند مورد قضاوت قرار
گیرد. چهارم، به طور مستقیم نمی توان، خصیصه مکنون تک بعدي را در خصوص
آزمودنی هایی که در یک آزمون نمره کامل یا صفر گرفته اند، مورد سنجش قرار داد.
پنجم، آزمودنی هایی که نمرة مشاهده شدة آنها اطلاعات ناهماهنگی در خصوص خصیصه
به معنی واقعی مورد اندازه گیري قرار نگرفته اند. ،(D مکنون ارائه می دهند (مثل آزمودنی
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
144
عملکرد چنین آزمودنی هایی را می توان به منظور بررسی و تبیین این قبیل ناهماهنگی ها
مورد بررسی بیشتري قرار داد. اما داده هاي مربوط به عملکرد این آزمودنی ها نمی تواند به
اندازه گیري در یک خصیصه مکنون تک بعدي واقعی منجر شود. چنین آزمودنی هایی باید
از فرایند تحلیل کنار گذاشته شوند. ششم، توانایی هاي افراد در خصیصه مکنون را می توان
هفتم، حتی اگر فرضیه .B و C مستقل از آزمون معینی برآورد نمود، نظیر آزمودنیهاي
تکبعدي بودن به معناي واقعی رد شود، براي بیرون کشیدن اطلاعات آماري دربارة
آزمودنی ها، روشهاي خاصی را می توان مورد استفاده قرار داد. این روش ها را می توان
براي آزمودنی هایی با نمرة کامل یا صفر و حتی براي دانش آموزانی که عملکرد آنها در
آزمون با خصیصه مکنون واقعی ناسازگار است، مورد استفاده قرار داد. اما باید بدانید که
کاربرد این روشها، فرضیه تک بعدي بودن به معنی دقیق و واقعی را نقض می کند، بنابراین
نتایج چنین روش هایی توانایی معلمان و پژوهشگران را براي ایجاد ارتباط مستقیم بین
عملکرد مشاهده شده در آزمون با خصیصه مکنون تکبعدي واقعی را محدود می کند.
اندازه گیري خصیصه مکنون
اولین گام در فرایند اندازه گیري متغیر مورد نظر تعریف مفهومی آن است. متغیرهاي مورد
علاقه پژوهشگران حوزه تعلیم و تربیت را می توان به وسیله آموزش تحت تأثیر قرار داد تا
جایگاه 1 دانش آموزان در خصیصه مکنون مربوطه ارتقاء یابد. از آنجا که از نظر آموزشی
اندازه گیري دقیق متغیرهاي مربوطه براي تشخیص، جایابی درست دانش آموزان، ایجاد و
اصلاح برنامه هاي درسی، تعیین اهداف و استانداردهاي آموزشی و ارزشیابی آموزشی
بسیار حیاتی است، بنابراین متغیرهایی از این نوع و اندازه گیري آنها از عمده علایق
پژوهشی معلمان و پژوهشگران می باشند. در محیط هاي آموزشی متغیرهایی که به یادگیري
در مدرسه ارتباط دارند، از اهمیت عمد هاي برخوردارند. فرض کنید که گروهی از معلمان
به اندازه گیري توانایی دانش آموزان در مهارت هاي ریاضی پایه ششم یا توانایی مهارتهاي
زبانی پایه سوم و یا هر خصیصه دیگر دانش آموزان که آموزش بر روي آن تاثیر دارد،
1. Location
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
145
علاقمند باشند. تحت مفروضه بنیادي تک بعدي بودن، متغیر آموزشی را می توان به عنوان
یک خصیصه مکنون در نظر گرفت که هم دانش آموزان و هم سوالات یا فعالیت هاي
موجود در تست را می توان بر روي پیوستار آن خصیصه به ترتیب جایگاه نشان داد. یک
موقعیت فرضی در شکل شماره 2 نشان داده شده است. در این شکل خط افقی نشانگر
خصیصه مکنون می باشد و مقدار توانایی که یک آزمودنی در خصیصه مکنون دارد در
امین آزمودنی j نمایش داده شده است. به طور کلی، توانایی b بالاي این خط با علامت
به ترتیب توانایی اولین و دومین آزمودنی b و 2 b نشان داده شده است، مثلا 1 bj با علامت
نمایش d در مقیاس خصیصه مکنون م یباشد. دشواري سوال ها در زیر این خط با علامت
نشان داده شده است، به di امین سوال با علامت i داده شده است، در کل دشواري
به ترتیب دشواري اولین و دومین سوال است. d و 2 d طوریکه 1
آزمودنی هایی با توانایی کم و سوال هاي آسان در سمت چپ این شکل و مقادیر
بالاتر توانایی و سوال هاي دشوار در سمت راست شکل قرار دارند . با انتخاب صفر به
عنوان مبدأ، آزمودنی ها و سوال هایی که جایگاه آنها در زیر مقدار متوسط خصیصه مکنون
(نقطه صفر) است در دامنه منفی قرار می گیرند و آزمودنی ها و سوال ها بالاتر از مقدار
متوسط خصیصه مکنون، در دامنه مثبت واقع می شوند.
مفروضه بنیادي تک بعدي بودن سه فرضیه آزمون پذیر را فراهم می کند : اول، تنها
عامل تاثیرگذار بر موقعیت آزمودنی ها در خصیصه مکنون، توانایی مورد اندازه گیري آنها
است نه سایر ویژگی هاي آنها. دوم، تنها دشواري سوال ها بر موقعیت سوال ها در مقیاس
خصیصه مکنون تاثیر می گذارد نه سایر و یژگی هاي سوال ها . سوم ، خصیص ه اي که
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
146
آزمودنی ها بر اساس توانایی و سوال ها بر اساس دشواري بر روي آن مرتب شده اند،
مشابه بوده و مقیاس هر دو مورد بر روي توزیع طبیعی است . بنابراین برآوردهایی که از
توانایی آزمودنی ها و دشواري سوالات صورت می گیرد بر روي این توزیع قرار می گیرد
که به لحاظ نظري دامن هاي از منفی بی نهایت تا مثبت بی نهایت دارد (لرد 1980 ؛ امبرستون و
رایز، 2000 ). تحت این شرایط فرضی، بحث کردن در مورد احتمال این که یک آزمودنی
با مقدار توانایی معین به سوالی با مقدار دشواري مشخص جواب صحیح دهد، به لحاظ
نظري و عملی بسیار آگاهی دهنده و مفید خواهد بود. منطقی است که هر چه جایگاه فرد
در پیوستار خصیصه بالاتر باشد (یعنی به سمت مثبت پیوستار حرکت کند ) احتمال پاسخ
درست به سوال افزایش می یابد و بالعکس. به عنوان مثال، زمانی که یک آزمودنی با
پاسخ دهد، محتمل ترین نتیجه این است به سوال مورد d به سوالی با دشواري 2 b توانایی 2
نظر جواب درست بدهد. چرا که بر اساس شکل 2 توانایی این آزمودنی بیشتر از دشواري
پاسخ d به یک سوال با دشواري 4 b سوال است. اما زمانی که یک آزمودنی با توانایی 2
دهد، محتمل ترین نتیجه این است که به آن سوال جواب غلط ب دهد، چرا که توانایی
آزمودنی پایین تر از دشواري سوال است. سرانجام این که بر اساس شکل 2 می توان گفت
جواب دهد، محتمل ترین نتیجه d به سوالی با دشواري 3 b اگر یک آزمودنی با توانائی 2
است. در چنین شرایطی این آزمودنی برخی اوقات به b2= d نامشخص است، چرا که 3
سوال مورد نظر جواب درست و برخی اوقات نیز به آن جواب غلط خواهد داد، به عبارتی
0 است. با توجه به این مطلب، اگر مفروضه بنیادي / منطق یترین احتمال در چنین مواردي 5
تک بعدي بودن برقرار باشد، می توان سه گزاره زیر را دربارة احتمال پاسخ صحیح به
مطرح کرد: bj di مقادیر گوناگون
P<0/ آنگاه 5 bj di اگر
P<0/ آنگاه 5 bj di اگر
P<0/ آنگاه 5 bj di اگر
شکل ریاضی رابطه بین توانایی آزمودنی و دشواري سوال بر روي پیوستار خصیصه
مکنون را متخصصان انداز هگیري از زمان راش به صورتی که در پی می آید بیان کرده اند
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
147
(لرد و نویک، 1968 ). همان طور که می دانیم دامنه احتمال از صفر تا یک است، در حالی
تا مثبت بی نهایت ( ) م یتواند از منفی بی نهایت bj di که به لحاظ نظري دامنه
زمانی رخ می دهند که آزمودنی ها bj di است. مقادیر منفی بزرگ در رابطه ( )
با توانایی بسیار پایین به سوال هاي بسیار دشوار پاسخ می دهند و مقادیر مثبت بزرگ در این
رابطه زمانی به دست می آیند که آزمودنی هایی با توانایی بسیار بالا به سوال هاي بسیار
به صورت احتمال پاسخ bj di آسان پاسخ دهند. بنابراین امکان تفسیر مستقیم عبارت
صحیح وجود ندارد. آنچه که براي انجام این کار، مورد نیاز است یک تابع ریاضی از
م یباشد، تا امکان تفسیر مستقیم این عبارت به صورت احتمال پاسخ bj di عبارت
صحیح، به وجود آید. بررسی منابع مختلف نشان می دهد که سه روش براي تبدیل این
رابطه به صورت احتمال وجود دارد که دو روش آن در زیر توصیف می شوند و روش
سوم در قسمت مدل دو پارامتري ارائه می شود.
روش اول
اولین بار راش ریاضی دان دانمارکی با استناد به اصل امساك 1 علمی، تابعی به نام تابع
لوجستیک ساده 2 را براي این منظور انتخاب کرد.
( (معادله 1
( )
( ) ( )
1
j i
j i j i
b d
A
F b d
A
b d
م یباشد. مقدار A نما یا توانی است که مبناي آن bj di در تابع لوجستیک ساده
قرار A کاملاً اختیاري است. صرف نظر از این که چه مقداري در مبنا به جاي A مبناي
گیرد، دامنه این تابع همیشه بین صفر و یک است. در عمل معمولاً مقدار لگاریتم طبیعی نپر
2 یکی از پر استفاده ترین مقادیري است که به عنوان مبنا استفاده می شود. به / یعنی 7183
X عنوان مثال، اگر پاسخ یک آزمودنی به هر یک از سوال هاي یک آزمون را با نماد
1. Parsimony 2. Simple logistic function
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- ____________روانشناسی و علوم تربیتی
148
را به خود ( ) م یتواند یکی از دو مقدار ( 1) و X مشخص کنیم، پس متغیر تصادفی
اختصاص دهد. اگر آزمودنی به سوال مورد نظر پاسخ درست بدهد این متغیر ارزش ( 1) و
م یگیرد. از سوي دیگر، استفاده از ( ) در صورتی که پاسخ غلط بدهد این متغیر ارزش
که در معادله شماره 1 به ترتیب به توانایی و دشواري برآورد شده از d j و bi علامت هاي
عه، باید اما براي نشان دادن این پارامترها در جام . نمونه اشاره دارند بسیار رایج است i
نمود. به عبارتی توانایی و d j دشواري) را جایگزین ) j و bi (توانایی) را جایگزین
دشواري واقعی آزمودنی ها و سوال هاي را هرگز نمی توان مستقیماً مشاهده کرد، بلکه در
ها واقع توانایی واقعی آزمودنی ) i
با استفاده از ( j ) ) و دشواري واقعی سوال هاي
مقادیر برآورد شده d j و bi مقادیر به دست آمده از نمونه برآورد می شوند. در اینجا
پارامترهاي خصیصه مکنون هستند. با استفاده از این مفهوم، احتمال پاسخ آزمودنی ها به
سوال هایی که به صورت دو مقول هاي نمره گذاري می شوند به صورت زیر بیان می شود.
( (معادله 2
( )
( ) ( 1 , )
1
e
P
e
d = و 1 b = براي نشان دادن چگونگی عملکرد این معادله فرض کنید که مقادیر 2
براي یک سوال فرضی در دست باشند:
برابراست با: احتمال براي 1
( )
( )
/
( , ) /
/
e
P X b d
e
-
- = = = = = =
+ +
1 2 1
2 1
1 2 1 2 718 0 74 1 1 2 718
برابراست با: X و احتمال براي
0/ 26
1 2 / 718
1
1
( 0 2, 1) (2 1)
0(2 1)
e
e
P X b d
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
149
مدل ارائه شده در معادله شماره 2، در منابع تخصصی تحت دو عنوان مدل تک
پارامتري 1 و مدل راش معروف است.
روش دوم
مورد ( j i ) روش دیگري نیز براي رسیدن به یک الگوي احتمالی در خصوص رابطه
استفاده قرار گرفته است. ارائه این روش ها نیازمند برخی مفاهیم آماري است . شانس 2
وقوع یک حادثه برابر است با:
( (معادله 3
1
odds
q
احتمال عدم q برابر با احتمال پاسخ صحیح به سوال و p در ارتباط با موضوع حاضر
پاسخ صحیح به سوال است، که با توجه به این مطلب می توان شانس موفقیت در یک
به صورت زیر تعریف کرد. ( j i ) سوال را با توجه به رابطه
( (معادله 4
( )
1 j i
Ρ
odds
Ρ
شانس به عنوان شاخصی از احتمال وقوع یک حادثه با مشکلی همراه است. به این
معنی که اگر حادثه اي داراي احتمال زیادي باشد، شانس وقوع آن می تواند مقادیر بی
نهایت بزرگ و اگر احتمال آن خیلی کم باشد شانس تنها می تواند کسري بین صفر تا
یک باشد. به عبارتی دامنه این شاخص بین صفر تا مثبت بی نهایت است (ناگفته نماند که
محدود کرد). ناقرینگی 3 موجود در نسبت o, را به اعداد بین β و θ راش نیز دامنه
شانس را می توان با گرفتن لگاریتم طبیعی از شانس برطرف کرد. به این ترتیب مقیاس
بین p جدیدي با عنوان لگاریتم شانس یا لوجیت 4، بدست می آید، که براساس آن دامنه
صفر و یک قرار می گیرد. در نتیجه فرم کلی معادله قبلی به صورت زیر تبدیل می شود:
1. One parameter model 2. Odds
3. Asymmetry 4. logit
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
150
( (معادله 5
j i j i
Ρ Ρ
ln ln(θ β ) ln lnθ lnβ
Ρ Ρ
1 1
رابطه بالا را به صورت زیر lni i و ln j j می توان با مساوي قرار دادن
نوشت:
( (معادله 6
j i j i j i j i j i
j i j i j i
j i j i
j i j i j i
j i
j i
θ β θ β θ β θ β θ β
j i
θ β θ β θ β
θ β θ β
θ β θ β θ β θ β
θ β
θ β j i
Ρ Ρ
ln (θ β ) e Ρ e Ρe Ρ Ρe e
Ρ Ρ
e e e
Ρ e e Ρ Ρ Ρ
e e e e
Ρ e Ρ Ρ exp (θ β )
e
1 1
1
1 1
1 1 1
1
1 1 1
1
1
این رابطه همان مدل یک پارامتري لوجستیک است که در منابع مختلف نظریه سوال
پاسخ ذکر شده است. با توجه به این رابطه، در نهایت می توان مدل هاي دو و سه پارامتري
را نیز از طریق آن استخراج کرد. وجه تسمیه این مدل به مدل تک پارامتري آن است که
شکل ریاضی این تابع فقط یکی از پارامترهاي سوال یعنی دشواري سوال را الگوسازي
م یکند. از طرفی دیگر، وجه تسمیه این مدل به مدل راش، به خاطر اذعان نمودن به
کارهاي پیشگامانه جرج راش است. البته، در ادامه خواهیم دید که بین مدل راش و یک
پارامتري تفاوت هایی وجود دارد. راش( 1960 ) اولین تبیین کامل از منطق و کارکرد این
مدل را ارائه کرد. مدل راش (معادله شماره 2) براي موقعیت هایی با پاسخ هاي دو مقوله اي
صفر و یک کاربرد دارد، بنابراین به مدل ترسم شده در معادله شماره 2 مدل دو ارزشی 1 نیز
م یگویند.
شکل شماره 3 و جدول شماره 2 چگونگی کارکرد مدل دو ارزشی راش را با استفاده
از توانایی 13 آزمودنی براي سه سوال در خصیصه مکنون را نشان می دهد. در شکل
0 درجه بندي شده و دشواري سوال ها برابر / شماره 3 دامنه توانایی از 3- تا 3+ با فواصل 5
1. dichotomous model
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
151
می باشد. پاسخ هاي مورد انتظار آزمودنی ها با استفاده d 1 2 , d 2 ,d 3 با 2
از 13 توانایی مختلف در هر سه سوال به صورت احتمال در جدول شماره 2 ارائه شده اند.
یکی از ویژگی هاي بسیار مهم مدل راش این است که یک مدل احتمالی 1 است نه
جبري 2. به عنوان مثال با استفاده از مدل راش در جدول شماره 2، احتمال این که یک دانش
P (X 1|b 5 ,d 2) 0/ آموز با توانائی 1- به دومین سوال پاسخ صحیح بدهد برابر 269
است. بنابراین، اگر این آزمودنی به سوال شماره 2 پاسخ دهد، محتمل ترین نتیجه آن است
که به سوال پاسخ غلط بدهد، این مطلب به زبان احتمالات به این معنی است که اگر صد
نفر از آزمودنی هاي مشابه این آزمودنی، به این سوال پاسخ دهند، انتظار داریم که تقریباً 27
آزمودنی به این سوال پاسخ درست بدهند. این نتیجه بیانگر این واقعیت است که مفروضه
بنیادي تک بعدي بودن حالت ساده شده واقعیت پیچیده دنیاي خارجی است.
1. probabilistic 2. deterministic
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
152
جدول شماره 2: احتمال پاسخ صحیح براي آزمودنی هایی با توانایی هاي مختلف در 3 سوال
توانایی(ت
تا)
دشواري
سوال 1 سوال 2 سوال 3
بتا = 2 - بتا= 0 بتا = 2
احتمال (b-d) احتمال (b-d) احتمال (b-d)
0/007 -5/0 0/047 -3/0 0/269 -1/0 -3
0/011 -4/5 0/076 -2/5 0/378 -0/5 -2/5
0/018 -4/0 0/119 -2 0/500 0/0 -2
0/029 -3/5 0/182 -1/5 0/623 0/50 -1/5
0/047 -3/0 0/269 -1 0/631 1/0 -1
0/076 -2/5 0/378 -0/5 0/818 1/5 -0/5
0/119 -2/0 0/500 0 0/881 2/0 0
0/182 -1/5 0/623 0/50 0/924 2/5 0/5
0/269 -1/0 0/731 1/0 0/953 3/0 1
0/378 -0/5 0/818 1/5 0/971 3/5 1/5
0/500 0 0/881 2/0 0/982 4/0 2
0/623 0/5 0/924 2/5 0/989 4/5 2/5
0/731 1/0 0/953 3/0 0/993 5/0 3
منحنی ویژگی سوال
احتمال هاي ارائه شده براي سوالات (شکل شماره 3) را می توان به صورت بصري با
منحنی ویژگی سوال 1 ترسیم کرد. در این نمودارها، محور افقی خصیصه مکنون و محور
عمودي احتمال پاسخ صحیح را نشان می دهد. در شکل شماره 4 پنج منحنی ویژگی سوال
2 و 3 از شکل شماره 3 توجه کنید. ، سه سوال 1 ICC نشان داده شده اند. ابتدا به (ICC)
براي پی بردن به چگونگی کارکرد منحنی هاي ویژگی سوال توانایی معادل با خصیصه
1- را در محور افقی پیدا کنید و یک خط عمودي از این نقطه به طرف بالا / مکنون 5
مربوط به سوال 1 را قطع کند، سپس از محل تقاطع یک خط افقی به طرف ICC بکشید تا
0/ محور احتمالات در سمت چپ رسم کنید. چنانکه خواهید دید این خط نقطه 623
را بر روي محور عمودي قطع م یکند. این مطلب به این معنا است که احتمال اینکه یک
0 خواهد بود. به / 1- به سوال اول جواب درست بدهد برابر با 623 / آزمودنی با توانایی 5
این ترتیب، احتمال این که آزمودنی ها در هر موقعیتی بر روي مقیاس خصیصه مکنون به
هر یک از سوالات جواب درست بدهند به این صورت قابل تبیین خواهد بود.
1. Item Characteristic Curves (ICC)
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
153
مدل دو پارامتري
دو منحنی ویژگی سوال در شکل شماره 4، نمایانگر سوالات چهارم و پنجم موجود در
تفاوت عمده اي وجود ICC و 4 ICC شکل شماره 3 هستند. همان طور که می بینید بین 2
شیب بیشتري دارد. مشخص است که وقتی توانائی ICC در مقایسه با 2 ICC دارد، در واقع 4
0 تغییر می کند احتمال این که آزمودنی ها به سوال 4 به طور صحیح پاسخ / 0- به 5 / از 5
- 0/ 0 افزایش می یابد. احتمال پاسخ صحیح آزمودنی هایی با توانایی 5 / 0 به 72 / دهند از 18
به سوال 4، بسیار کم است. یعنی سوال مورد بررسی براي آزمودنی هایی که در این سطح
0+ احتمال پاسخ / از توانایی می باشند، بسیار دشوار است. براي آزمودنی هایی با توانایی 5
درست به این سوال بسیار زیاد است، یعنی سوال مورد بررسی براي آزمودنی هایی با این
سطح از توانایی بسیار آسان است. بنابراین سوال 4 در مقایسه با سوال 2 م یتواند بین
آزمودنی هایی که در این دو سطح از توانایی قرار دارند، تمایز بیشتري ایجاد کند. وجود
سوالاتی از این نوع که داراي قدرت تشخیص متفاوتی با سایر سوالات می باشند، اغلب در
داده هاي سوال پاسخ واقعی دیده م یشوند. اینگونه موارد باعث شده اند که بسیاري از روان
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
154
سنج ها دومین پارامتر سوال را که قدرت تشخیص(آلفا) نام دارد، در تحلیل داده ها به کار
برند، معادله ریاضی این مدل از این قرار است:
( معادله( 7
i j i
i j i
α (θ β )
i j i α (θ β )
e
P X α ,θ ,β
e
1 1
با توجه به اثبات معادله مدل یک پارامتري میتوان این معادله را نیز به راحتی اثبات
در این معادله، . کرد i
بیانگر قدرت تشخیص هر سوال است. سایر نمادهاي به کار رفته
در این معادله همان نمادهاي تعریف شده در مدل تک پارامتري هستند. اکنون وقت آن
رسیده که سومین روش براي رسیدن به یک الگوي احتمالی در خصوص رابطه
( ) j i توصیف شود.
روش سوم
مورد ( j i ) روش دیگري که براي رسیدن به یک الگوي احتمالی در خصوص رابطه
استفاده می گیرد تابع تراکمی توزیع نرمال 1 است. در واقع پژوهش هاي اولیه در خصوص
نظریه سوال پاسخ با مدل اجایو نرمال انجام گرفت و ما در اینجا نشان می دهیم که چگونه
( j i ) با توجه با استفاده از تابع اجایو نرمال یک الگوي احتمالی در خصوص عبارت
ارائه می شود (بیکر و کیم، 2004 ). اکثر دانشجویان رشته هاي علوم رفتاري با فرمول تابع
تراکمی توزیع نرمال و عناصر آن آشنایی دارند، در این جا این تابع به عنوان معادله یک
منحنی مورد استفاده قرار گرفته نه به عنوان تابع توزیع تراکمی که در نظریه آمار مورد
استفاده قرار می گیرد:
( (معادله 8
2
i
/ 2
z ( )
1
( ) ( , , ) ( ) ,
i i 2
z
i i i i i p p z e dz
1. Cumulative normal distribution function
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
155
i ( i ) / i 1/ i ( i ) آنچه در این تابع تعیین کننده است عبارت
در این فرمول، . است i
میانگین، i
انحراف نرمال z توانایی و ، انحراف استاندارد
در عبارت . است ( ) j i ، i
برابر با نقطه اي در پیوستار توانایی است که احتمال پاسخ
0 است و متناظر با میانه منحنی ویژگی سوال است. در تابع اجایو نرمال / صحیح به آن 5
0 است میانگین است. تحت این شرایط / نقطه اي که احتمال پاسخ صحیح به آن برابر 5
توان می i i در تابع اجایو نرمال . قرار داد i
برابر با پراکندگی توزیع نرمال است.
ک توزیع نرمال هرچه در ی i
افزایش یابد شیب منحنی در نقطه i
کاهش می یابد و
به علاوه قدرت تشخیص سوال . برعکس ) i
) برابر با شیب منحنی ویژگی سوال در نقطه
i
است. بنابراین، می توان گفت بین شیب منحنی ویژگی سوال و انحراف استاندارد
را در i 1/ i اجایو نرمال رابطه معکوس وجود دارد. در این صورت می توان رابطه
توان گفت هرچه قدر در این صورت می . نظر گرفت i
افزایش یابد i
کاهش خواهد
یافت و بر عکس. بر این اساس می توان رابطه زیر را در نظر گرفت:
( (معادله 9
( ) / 1/ ( ) ( ) i i i i i i i
در منحنی ویژگی سوال به ترتیب و بر این اساس می توان گفت پارامترهاي
در تابع اجایو نرمال هستند. بنابراین می توان و توابع یک به یک از پارامترهاي
احتمال پاسخ گویی به یک سوال را از طریق مدل اجایو نرمال نیز برآورد کرد، که نتایج
آن به مقادیر به دست آمده از مدل لوجستیک نزدیک است. ذکر این نکته نیز لازم است
که در این جا i
انحراف استاندارد نمره هاي ) پارامتر اجایو نرمال است و رابطه اي با
افراد) در پیوستار توانایی آزمون دهندگان ندارد. معمولا مقیاس نمره هاي حاصل را به
توزیعی با میانگین صفر و انحراف استاندار یک تبدیل می کنند. اکنون به مدل دو پارامتري
برگشته و برخی از ویژگی هاي آن را ذکر می کنیم.
بکارگیري مدل دوپارامتري دو مشکل منطقی بوجود می آورد: اول، پارامتر تشخیص
براي مدل سازي یک ویژگی مکنون بنیادي سوال هاي آزمون به کار نمی رود. بلکه این
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
156
شاخص به این دلیل در این مدل گنجانده شده که توصیف مفصل تري از پاسخ هاي مشاهده
شده سوال هاي آزمون فراهم کند.دوم، گنجاندن پارامتر تشخیص، تفسیر دشواري سوال هاي
0- سوال 2 را به / را مبهم می کند. به عنوان مثال، احتمال این که آزمودنی هایی با توانایی 5
طور صحیح جواب دهند بیشتر از سوال 4 است. بنابراین احتمال پاسخ صحیح به سوال 2
درمقایسه با سوال 4 بیشتر است، از این رو سوال 2 براي چنین افرادي باید آسان تر باشد. در
مورد سوال هایی با قدرت تشخیص بسیار متغیر این امکان وجود ندارد که سوال ها را بر
اساس دشواري در سرتاسر دامنه توانایی آزمودنی ها رتبه بندي کنیم، علت این امر آن است
که رتبه بندي نسبی سوال ها وابسته به توانایی آزمودنی ها است.
مدل سه پارامتري 1
در شکل شماره 4 نشان دهنده نوع دیگري از سوال هاي می باشد. کرانه پایین تر ICC5
فاصله دارد، طوریکه این کرانه منحنی، در در سمت چپ) با نقطه ) ICC5
موازي می شود و به صورت یکنواخت در می آید. منحنی x با محور 0/ نقطه 25
ویژگی این نوع سوال ها، نشان دهندة سوال هایی است که آزمودنی هایی با توانایی پایین با
استفاده از حدس زدن به آنها جواب صحیح می دهند. به طور معمول، اگر در یک سوال
چهار گزینه اي آزمودنی هایی با توانایی کم به طور تصادفی پاسخ صحیح را حدس بزنند،
تقریباً 25 درصد آزمودنی ها جواب صحیح را حدس می زنند. به خاطر پاسخ هاي حدسی،
روانسنج ها از مدل سه پارامتري براي تحلیل داده هاي آزمون استفاده می کنند. معادله
ریاضی این مدل عبارت است از:
( معادله ( 10
i j i
i j i
α (θ β )
i i j i i i α (θ β )
e
P X C , α , θ ,β C ( C )
e
1 1 1
|
-1 توجه داشته باشید که اطلاق عنوان مدل سه پارامتري لوجستیک به این مدل اشتباه است، زیرا این مدل جزو خانواده توابع
.( لوجستیک نیست، بلکه یک مدل ریاضی خاص است که با مدل هاي لجیستیک متفاوت است (بیکر و کیم، 2004
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
157
(p) می توان اثبات کرد که در این معادله اثر حدس از روي احتمال پاسخ صحیح
قرار داده و سپس zi را مساوي a i (qj - bi ) حذف شده است. براي این کار ابتدا عبارت
اثبات مورد نظر را انجام می دهیم.
i i i i i
i i
i i i
i i i i
z z z z z
z z
z z z
z z z z
i i j i
( C)e c ce e ce c e
P C p p p pe c e
e e e
p c p c p c
p c e pe p c e ( p) e ln z ln α (θ β )
p p p
1
1 1 1
1 1 1 1
1) احتمال Ci ) احتمال پاسخ صحیح به سوال با استفاده از حدس و Ci در این رابطه
حدس زدن غلط جواب سوال است. سایر علائم به کار رفته همان علائم مدل دو پارامتري
است. مدل سه پارامتري علاوه بر مشکلات مربوط به مدل دو پارامتري، که ناشی از اعمال
پارامتر تشخیص براي سوال ها بود، چند مشکل خاص خودش را نیز دارد. اول، بر طبق
مدل سه پارامتري، آزمودنی ها م یتوانند با استفاده از یکی از دو راهبرد عامل حدس و
توانایی فردي به یک سوال جواب صحیح بدهند. بنابراین مشکل است که ببینیم چگونه
مدلی که دو راهبرد براي درست جواب دادن به یک سوال ارائه می کند، می تواند براي
اندازه گیري توانایی آزمودنی ها در یک خصیصه مکنون تک بعدي مورد استفاده قرار
گیرد. دوم، با اعمال حدس در مدل سه پارامتري این طور به نظر می رسد که عامل حدس
را به عنوان یک ویژگی سوال وارد تحلیل م یکنیم، اما توجه داشته باشید که به احتمال
زیاد، حدس یک ویژگی مربوط به آزمودنی ها باشد نه سوال ها. البته غیر محتمل است که
حدس زدن هم ویژگی سوال ها باشد و هم ویژگی آزمودنی ها. چرا که سوال ها کمی
باعث برانگیختن حدس براي همه آزمودنی ها م یشوند و آزمودنی هاي کمی در واقع
براي همه سوال ها از حدس استفاده م یکنند.
رویکردهاي اندازه گیري
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
158
باید تاکنون متوجه تفاوت بین مدل راش و مدلهاي دو و سه پارامتري شده باشید. در واقع
نگرش و منطق زیربنایی این مدل ها به اندازه گیري با هم متفاوت است. همان طور که
تیسن و اورلند( 2001 ) مطرح کرده اند، امروزه مدل سازي در اندازه گیري با نظریه سوال
پاسخ از دو رویکرد تبعیت می کند. رویکرد اول با هدف تحلیل سوال، مناسب ترین مدل
را براي برآورد پارامترهاي سوال و خصیصه مورد نظر به کار می گیرد. بر اساس این
رویکرد مدلی که براي تحلیل استفاده م یشود باید ویژگی هاي مربوط به داد ههاي مشاهده
شده را با دقت کافی منعکس کند، طوریکه عملکرد یک سوال در پارامترهاي آن خلاصه
شود. فلسفه این رویکرد آن است که فرض می کند سوال ها همان طور که اجرا شده اند،
انداز هگیري م یکنند، نه آن طور که باید عمل می کردند. به عبارتی این رویکرد هیچ پیش
فرضی در مورد سوال ها ندارد و معتقد است که نظریه و مدل هاي اندازه گیري باید
داد ههاي به دست آمده را تبیین کنند. دومین رویکرد براي مدل سازي در اندازه گیري با
نظریه سوال پاسخ این است که داد ههاي سوال پاسخ باید با ویژگی هاي خاص اندازه گیري
که به وسیله مدل تعریف شده اند، هماهنگ باشند. اگر سوال یا فردي با ویژگیهاي
انداز هگیري مدل برازش نداشته باشد، کنار گذاشته می شوند. این دیدگاه که از رویکرد
مدلهاي راش پیروي می کند، در مواردي که داده ها با مدل برازش داشته باشند، یک تفسیر
ساده نیز براي تحلیل سوال ها و نمره گذاري آزمون ارائه می کند. این رویکرد مدل سازي
در نظریه سوال پاسخ معتقد است که اندازه گیري بهینه از نظر ریاضی تعریف شده است،
بنابراین گروهی از مدل هاي نظریه سوال پاسخ با هدف انجام این نوع انداز هگیري مطرح
می کند.
دو رویکرد توصیف شده در بالا باعث به وجود آمدن دوگانگی در بین روانسنج ها
شده اند. گروهی که معتقدند یک الگوي خوب انداز هگیري باید رفتار مکنون در الگوهاي
پاسخ به دست آمده از یک بررسی را توصیف کند، با بررسی مدل هاي مختلف و دقت
برازش آنها با داده ها، مناسب ترین مدل نظریه سوال پاسخ را براي برازش با داد هها انتخاب
می کنند. به عبارتی این گروه معتقدند که انتخاب مدل هاي نظریه سوال پاسخ وابسته به
الگوهاي مشاهده شده پاسخ ها یا داده ها است. مدلهاي یک پارامتري، دو پارامتري، سه
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
159
پارامتري و سایر مدل هاي موجود در نظریه سوال پاسخ که جزء خانواده مدل هاي راش
.( نیستند (جدول شماره 3) بر اساس این دیدگاه شکل گرفته اند (تیسن و استینبرگ، 1986
جدول شماره 3: انواع مدل هاي متداول در نظریه سوال پاسخ
مدل* نوع پاسخ ویژگی هاي مدل
مدل اولیه راش* و مدل
تک پارامتري لوجستیک
دو ارزشی قدرت تشخیص همه سوال ها یکسان ولی دشواري سوال ها تغییر می کند
مدل دو پارامتري
لوجستیک
دو ارزشی پارامتر تشخیص و دشواري در سوال هاي مختلف متفاوت است
مدل سه پارامتري دو
ارزشی
پارامتر حدس را نیز شامل می شود
مدل درجه بندي
شده 1
چند
ارزشی
پاسخهاي مرتب شده 2 و پارامتر تشخیص در سوال هاي مختلف
تغییر می کند
مدل اسمی 3 چند
ارزشی
هیچ ترتیب از پیش تعیین شده اي وجود ندارد و تشخبص سوال هاي
مختلف تغییر می کند
مدل اعتبار
تفکیکی* 4
چند
ارزشی
پارامتر تشخیص بین سوال هاي مختلف مساوي است
مدل مقیاس درجه بندي* 5
بندي* 5
چند
ارزشی
پارامتر تشخیص و دشواري در سوال هاي مختلف یکسان است
* نشان دهنده مدلهاي متعلق به خانواده راش
گروه دیگر با پیروي از رویکرد راش، معتقدند که تنها مدل هاي مناسب براي اندازه
گیري هاي روانی و رفتاري، مدل هاي خانواده راش هستند. چونکه ویژگی هاي قوي
ریاضی نظیر عینیت مشخص 6 (یعنی برآورد جداگانه و مستقل پارامترهاي افراد و سوال ها)
و کفایت ساده نمره کل 7 (یعنی عدم نیاز به اطلاع داشتن از الگوي پاسخ) را دارا هستند.
مدل راش داراي چندین مزیت است: زمانی که تعداد پاسخ دهندها کم است یا نمون ههاي
1. graded model 2. ordered response
3. nominal model 4. credit partial model
5. rating scale model 6. Specific objectivity
7. Summed score simple sufficiency
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
160
فوق العاده نامعرف مورد استفاده قرار می گیرند و یا توزیع جامعه در خصیصه زیربنایی مورد
نظر به شدت داراي کجی باشد، در هر سه مورد این مدل از توانائی کافی براي برآوردهاي
پایدارتري از پارامترهاي افراد و ویژگی هاي سوال ها برخوردار است.
به نظر امبرستون و رایز ( 2000 ) زمانی که در تعریف متغیر زیربنایی، همه سوال ها
وزن یکسانی دارند، یعنی همه سوالات اهمیت یکسانی دارند- و زمانی که ویژگی هاي
قوي مدل اندازه گیري - یعنی عینیت مشخص، کفایت ساده نمره کل- مورد نظر است،
باید از مدل هاي خانواده راش استفاده کرد. اما اگر برازش یک مدل نظریه سوال پاسخ با
داد ههاي موجود مورد نظر باشد، یا برآوردهاي دقیق تري از پارامترها براي شما مطلوب
است، باید از مدل هاي پیچیده تر نظیر مدل دو پارامتري یا مدل مدرج شده استفاده کرد.
تفاوت مدل ساده راش و مدل یک پارامتري
مدل اولیه راش و مدل یک پارامتري، هر دو ویژگی هاي مشابهی دارند و از نظر ریاضی نیز
یکسانند. ولی این مدل ها تفاوت هایی نیز با هم دارند که کمتر مورد توجه قرار می گیرند.
اولین تفاوت این دو مدل در زیربناي منطقی آنها است. راش از بین دو رویکرد مطرح شده
در نظریه سوال پاسخ طرفدار رویکرد دوم بود و مدلش نیز بر اساس همین رویکرد شکل
گرفته است. در حالی که مدل تک پارامتري از رویکرد اول نشأت گرفته است که هدف
آن تحلیل الگوهاي پاسخ به سوال ها م یباشد. در رویکرد دوم، اگر سوال یا فردي با مدل
برازش نداشته باشد، حذف می شود، روش راش و طرفداران وي نیز همین بوده است. در
حالی که، رویکرد اول به جاي کنار گذاشتن سوال یا آزمودنی، مدل را عوض می کند تا
با یافتن مناسب ترین مدل دقیقترین پارامترها را برآورد کند. دومین تفاوت این دو مدل آن
است که راش مدل خود را به این قاعده محدود کرده که مجموع پارامترهاي دشواري
و بر اساس همین محدودیت، مقیاس (b= براي همه سوالات مقیاس برابر صفر است ( 0
در جامعه نامشخص است، θ را مشخص م یکند. با توجه به این محدودیت توزیع θ پارامتر
مقدار میانگین این توزیع متناسب با متوسط دشواري سوال هاي و مقدار واریانس آن
متناسب با شیب خطوط ممتد، یعنی یک است. مدل راش فرض می کند که همه سوالات بر
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
161
روي عامل مورد نظر وزن یکسانی دارند، بنابراین پارامتر تشخیص را براي همه سوال ها
برابر با یک در نظر می گیرد و معتقد است که عامل حدس نیز پاسخ افراد را تحت تاثیر
در جامعه این مدل نامشخص است، پس این توزیع θ قرار نم یدهد. چون شکل توزیع
م یتواند هر شکلی داشته باشد و توزیع نمرات مشاهده شده، شکل این توزیع را مشخص
می کند. در مقابل این ویژگی ها، مدل یک پارامتري فقط مستلزم آن است که شیب براي
همه سوال ها یکسان باشد، بنابراین، شیب در این مدل مقادیري متناسب با واحد انحراف
استاندارد متغیر مکنون می گیرد، توزیع جامعه براي متغیر زیر بنایی در مدل یک پارامتري
(همانند مدلهاي دو پارامتري و سه پارامتري) معمولا داراي میانگین صفر و واریانس یک
در نظر گرفته می شود. پارامتر دشواري این مدل نیز متناسب با مقدار متوسط میزان خصیصه
مورد اندازه گیري- یعنی صفر- در نظر گرفته می شود (تیسن و اورلند، 2001 ). بنابراین،
داراي توزیع نرمال است، نه پاسخ هاي مقول هاي θ این مدل فرض می کند که متغیر مکنون
سوال 1 (تیسن و استینبرگ، 1988 ). با وجود تفاوت هاي ذکر شده در بالا، نتایج این دو
مدل از نظر ریاضی یکسان است. به طوري که در اکثر مواقع مدل یک پارامتري و مدل
راش را به جاي هم به کار می برند. اگر تفاوت هاي ذکر شده را کنار بگذاریم همیشه
برازش این دو مدل با داده هاي جمع آوري شده به دشواري حاصل م یشود. این امر، به
این خاطر است که مفروضات قوي تري را در مقایسه با مدل هاي دو و سه پارامتري در نظر
می گیرد. در این دو مدل معتقدند که تنها عوامل تاثیر گذار در پاسخ گویی افراد به
سوال ها (متغیر وابسته)، توانایی افراد و دشواري سوال ها (دو متغیر مستقل) می باشند. از نظر
این دو مدل، عامل حدس نقشی در پاسخ دادن افراد ندارد و قدرت تشخیص همه سوالات
نیز با هم یکسان است. به همین خاطر است که در عمل همیشه مدل هاي دوپارامتري و سه
؛ پارامتري بیشتر از مدل یک پارامتري راش با داده ها برازش پیدا می کنند(آلن و ین، 1979
.( رایز، اینثوورث، هاویلند، 2005
1. Categorical item response
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
162
بحث و نتیجه گیري
موضوع اصلی مقاله حاضر این بود که نظریه هاي خصیصه مکنون و سوال پاسخ روش هاي
متفاوتی هستند. نظریه خصیصه مکنون با اندازه گیري ویژگی هاي مکنون یا زیربنایی افراد
سر و کار دارد، اما نظریه سوال پاسخ براي توصیف و خلاصه کردن عملکرد مشاهده شده
به صورت آماري به کار می رود. نگرش اکثر روانسنج ها به تحلیل خصیصه مکنون و نظریه
سوال پاسخ یک رویکرد ریاضی است، که این جهت یابی م یتواند تفاوت بین این دو
باشد در این صورت مدل C نظریه را بپوشاند. در مدل سه پارامتري (معادله 4) اگر
سهپارامتري از نظر جبري به مدل دو پارامتري تقلیل می یابد و اگر در مدل دو پارامتري
باشد در این صورت مدل دو پارامتري به تک پارامتري تقلیل می یابد. 1 ( (معادله 3
بررسی هر سه مدل در غالب شکل ریاضی شان ما را به این نتیجه می رساند که مدل تک
است و مدل دو پارامتري پارامتري مورد خاصی از مدل دو پارامتري که داراي 1
است. شباهت مبناي ریاضی هر C حالت خاصی از مدل سه پارامتري است که در آن
سه مدل، یک مزیت اساسی مدل تک پارامتري راش را از نظر خوانندگان مخفی نگه
م یدارد. به عبارتی، فرم خاص مدل تک پارامتري راش این توانایی فوق العاده را دارا است
که می توان مفروضه بنیادي تک بعدي بودن را بررسی نمود. اما زمانی که دومین وسومین
پارامتر سوال به وسیله مدلهاي دو و سه پارامتري وارد صحنه م یشود، توان بررسی این
مفروضه از دست می رود.
از منظر ریاضی کاربردي، تفاوت موجود بین نظریه هاي خصیصه مکنون و سوال
پاسخ به آسانی قابل مشاهده نیست. در مطالعات زیادي نتایج داده هاي تحلیل شده با مدل
تک پارامتري را با نتایج مدل هاي دو و سه پارامتري مقایسه کرده اند، که نتایج اغلب این
مطالعات ضد و نقیض و مبهم بود ه است. اگر ناهماهنگی 1 بین پاسخ هاي مشاهده شده و
پاسخ هاي پیش بینی شده با استفاده از مدل تک پارامتري، تحت عنوان خطا در مفهوم
آماري در نظر گرفته شوند تبیین ابهام موجود در نتایج مطالعات مقایسه اي آسان خواهد
1. Inconsistence
Archive of SID
www.SID.ir
مقدمه اي بر مبانی رویکردهاي جدید اندازه گیري در حوزه...
163
شد. اگر مفروضه معروف تصادفی بودن توزیع چنین خطاهایی را بپذیریم و اگر نمونه
بزرگی از آزمودنی ها وجود داشته باشند و آزمون ها نیز به اندازه کافی طولانی باشند،
م یتوان انتظار داشت که این گونه خطاهاي تصادفی کاملا همدیگر را خنثی کنند. وقتی
که خطاها همدیگر را خنثی کنند نتیجه این خواهد بود که توانایی مکنون آزمودنی ها و
دشواري سوال ها، داده هاي مشاهده شده را تبیین کنند. بنابراین، زمانی که مفروضه خطاهاي
تصادفی معقول باشد، مقایسه تجربی مدل تک پارامتري با سایر مدلها نتایج مشابهی بدست
م یدهد. اما اگر مفروضه خطاي تصادفی برقرار نباشد، نتایج چنین مقایسه هایی می تواند
متناقض باشد. نتیجه گیري نهایی این است که نظریه هاي خصیصه مکنون و سوال پاسخ بر
اساس مفروضه هاي فلسفی متفاوتی قرار دارند و اهداف متفاوتی را دنبال م یکنند. زمانی
که این دو روش براي تحلیل داده هاي آزمون به کار روند، سوال هاي متفاوتی را مدنظر
قرار م یدهند. بنابراین، توجه به این نکته مهم است که هر سوال جواب خاص خودش را
دارد. بر عهده پژوهشگران است که تعیین کنند قصد پاسخ گویی به چه نوع سوال هایی را
دارند تا بتوانند مسائل کاربردي مربوط به اندازه گیري شان را حل کنند.
منابع
آلن،مري جی؛ ین، وندي ام.( 1979 ). مقدمه اي برنظریه هاي اندازه گیري، ترجمه علی
دلاور( 1374 ). تهران: سمت.
سپاسی، حسین ( 1375 ). نظریه سوالپاسخ در آزمونهاي روانی تربیتی، مجله علوم تربیتی و
. روانشناسی دانشگاه شهید چمران اهواز، شماره 3و 4
سپاسی، حسین( 1374 ). نظریه کلاسیک آزمون و محدودیتهاي آن، مجله علوم تربیتی و
.132- روانشناسی دانشگاه شهید چمران اهوا : ز دوره سوم، شماره 1و 2،ص 146
کیامنش، علیرضا( 1378 ). نظریه تعمیم پذیري در اندازه گیري آموزشی. مجله علوم تربیتی
.48- دانشگاه تهران: دوره 16 ، شماره 1و 2، ص 25
Archive of SID
www.SID.ir
فصلنامۀ- روانشناسی و علوم تربیتی
164
Baker F. & Seock-ho. kim (2004). Item response theory parameter
estimation techniques, second edition, revised and expanded .new
York. Basel. Marcel Dekker,inc
Borsboom, Denn; Mellenbergh J. Gideon and Van Heerden , Jaap
(2003). The Theoretical Status of Latent Variables. Psychological
Review. , Vol. 110, No. 2, 203–219
Courville, Troy G.(2004). An Emprical comporison of Item Response
theory and classical Test Theory Item/Person statistics.
Dissertation of Doctoral Philosophy, Texas A&M University.
Embereston, Susan E.; Reise, Steven P. (2000). Item Response Theory
for psychologists. Lawrence Erlbaum Associates, Publishers,
Mahwah, New Jersey. London.
Lord, F.M. & Norick, M.R. (1968). Statistical theories of Mental test
Scores. Reading MA: Addison – Wesley.
Lord, F.M. (1980). Applications of item response theory to practical
testing problems. New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates, Inc
Rasch G. (1960). Probabilistic Models for Some Intelligence and
Attainment Tests. Chicago: University of Chicago Press
(Reprinted 1980).
Reise, Steven P.; Ainsworth, Andrew T.; Haviland, Mark G.(2005).
Item Response Theory: Fundamentals, Applications, and promise
in Psychological Research. American Psychological Society,
Vol.14, NO, 2.
Ryan, J. Garcia – Quintana, R. and Hamm, D.W. (1980). Testing the
fit of subjects to a latent Trait Model. Paper Presented at the
Annual Meeting of the National Council on Measurement in
Education. Boston.
Ryan, Joseph P. (1983). Introduction to latent Trait Analysis and Item
Respons Theory. In Hathaway, W.E. (Ed). Testing in the schools:
New Directions for Testing and Measurment. No.19 (pp.49-65).
San Francisco, CA: Jossey-Bass.
Thissen, d. & Orlando, m. (2001). Chapter 3-item response theory for
items scored in two categories. In d. tissen & h. wainer (eds.), test
scoring. Hillsdale, NJ: Erlbaum.
Thissen, D. & Steinberg, L. (1988). Data analysis using item response
theory. Psychological Bulletin, 104, 385-395.
Thissen, D., & Steinberg, /L. (1986). A Toxonomy of Item Response
Models. Psychomtrika, No. 51, Vol. 4, pp. 567-577.
Archive of SID
www.SID.ir__