Çok boyutlu madde tepki kuramı modelleri ve paket programları için karşılaştırmalı analizler


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Eğitim Bilimleri A.B.D., Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÜLER YAVUZ

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): NURİ DOĞAN

Özet:

Madde ve birey etkileşiminin tek boyutlu varsayılamayacak düzeyde karmaşık olduğunu savunan çok sayıda araştırmacı son zamanlarda çok boyutlu madde tepki kuramı modellerini araştırmalarında kullanmayı tercih etmektedir. Çok boyutlu madde tepki kuramı (ÇBMTK) modelleri aynı zamanda, tek boyutlu madde tepki kuramı modelleri gibi çeşitli test uygulamalarında (değişen madde fonksiyonu, eşitleme, bilgisayar ortamında bireyselleştirilmiş testler, gibi) kullanılabilmektedir. Bu uygulamaların çoğu madde parametrelerinin olabildiğince doğru kestirilmesi varsayımına sahiptir. Parametre kestiriminde kullanılan program, kestirim tekniği ve test koşulları doğru parametre kestirimi üzerinde önemli etkiye sahiptir. Her teknik ve program birbirinden farklı özelliklere sahiptir. Madde parametresi doğrulanması çalışmalarının bazıları farklı model, örneklem büyüklüğü ve farklı programların karşılaştırılmasını sağlamaktadır. ÇBMTK modelleri ile parametre kestirim tekniklerinin temel problemlerinden birisi madde parametresi doğrulanması ile boyut sayısı, boyut yapısı, madde sayısı, örneklem büyüklüğü, parametre dağılım koşullarının seçilmesi gibi test koşulları arasındaki ilişkilerin hala belirsiz olmasıdır. Bu çalışmada madde parametresi doğrulanması, ÇBMTK parametre kestirimi yapan iki popüler kestirim programı: BMIRT ve flexMIRT; iki çok boyutlu model: çok boyutlu telafi edici üç parametreli lojistik model ve çok boyutlu aşamalı tepki modeli; bu programların kullandığı üç kestirim tekniği: BA-EM, MH-RM ve MCMC; faklı test koşulları: boyut sayısı (3, 5), test uzunluğu (15, 30 ve 60), örneklem büyüklüğü (1000, 2000 ve 5000) ve boyutlar arasındaki korelasyon değerleri (0.0, 0.3, 0.6 ve 0.9) ile incelenmiştir. MCMC tekniği ile 4000 ve 8000 olmak üzere iki ayrı iterasyon sayısı kullanılmıştır Madde parametresi doğrulanmasının değerlendirilmesi için RMSE ve yanlılık değerleri incelenmiştir. Araştırma da elde edilen bulgulara göre madde sayısının 60 ve örneklem büyüklüğünün 5000 olduğu test koşulunda programlarla kestirilen madde parametreleri düşük hata ve sıfıra yakın yanlılık değerlerine sahiptir. Madde sayısının 15 ve örneklem büyüklüğünün 1000 olduğu test koşulunda ise programlarla kestirilen madde parametreleri en büyük hata ve yanlılık değerlerine sahiptir. Bütün test koşullarında c parametresi a ve d parametrelerine göre daha düşük yanlılık ve RMSE değerine sahiptir. a parametreleri test koşullarının büyük bir çoğunluğunda en büyük hata ve yanlılık değerlerine sahiptir. Ayrıca büyük örneklemlerde ve uzun testlerde, tüm teknikleri için elde edilen RMSE ve yanlılık değerleri birbirine oldukça yakın bulunmuştur. Araştırmada basit yapı ve iki-faktör modeli yapısı olmak üzere iki ayrı doğrulayıcı test yapısı ile modellere ait parametre kestirimi yapılmıştır. BA-EM tekniği ile kullanılan iki modele ait çok boyutlu basit test yapısındaki üç boyutlu veri setleri için madde parametresi kestirimi yapılmış ancak beş boyutlu veri setleri için madde parametresi kestirimi yapılamamıştır. Boyutlar arasındaki farklı korelasyon değerleri programlar tarafından uygun şekilde manipüle edilebilmiştir ve farklı korelasyon değerlerinin madde parametresi doğrulanmasına etkisi olmamıştır. Araştırmada kestirim tekniklerinin kestirim süreleri de karşılaştırılmıştır. Test koşulların büyük bir çoğunluğunda MH-RM tekniği en uzun, BA-EM tekniği ise en kısa sürede kestirim yapmıştır. Örneklem büyüklüğü, boyut sayısı ve test uzunluğundaki artışa bağlı olarak tüm tekniklerin parametre kestirim süreleri artmıştır. MCMC tekniğinin kestirim süresi üzerinde iterasyon sayısı önemli bir etkiye sahiptir. Daha büyük iterasyon sayıları ile (8000), küçük iterasyon sayılarına göre (4000) kestirim süresi daha uzun bulunmuştur Anahtar sözcükler: Çok boyutlu Madde Tepki Kuramı, BMIRT, flexMIRT, madde parametresi doğrulanması, MCMC, MH-RM, BA-EM