IRS分析法中項目順序系數的計算機優化算法及實現

秦 偉，莫永華，洪雪瓊

（ 1．廣西師范學院 計算機與信息工程學院，廣西 南寧530023；2．銅仁學院 物理與電子科學系，貴州 銅仁 554300 ）

IRS分析法中項目順序系數的計算機優化算法及實現

秦 偉1,2，莫永華1，洪雪瓊1

（ 1．廣西師范學院 計算機與信息工程學院，廣西 南寧530023；2．銅仁學院 物理與電子科學系，貴州 銅仁 554300 ）

IRS分析法是一種教育信息處理方法，它是在得分數據基礎上對項目的關聯程度進行排序的一種分析方法。目前的實踐應用中沒有一種快捷的方式生成IRS分析法中的關聯矩陣以便于IRS圖的形成，筆者利用VBA實現IRS中項目順序系數算法以便于IRS圖計算機自動生成，為IRS分析方法的快捷處理提供方便。

項目關聯結構分析（IRS分析）法； 順序系數； 項目順序系數表； IRS矩陣圖； VBA

所謂IRS分析是Item Relational Structure Analysis的詞頭組合，它是教育信息處理的一種實用方法，是基于學生對問題（項目）的理解程度排序、對問題間的關聯結構進行分析的一種結構分析法。在這種分析中，通常是以圖來表示問題的關聯結構的，圖稱之為IRS圖[1]。在教育信息處理中常用的S-P表分析法，由于將學生、問題的得分進行了一定的排列和處理，它能為我們提供許多重要的信息，在教學中得到了一定的應用，取得了滿意的效果。但實際的應用中，它雖能指出某些問題的特異性，卻不能給出問題（項目）間的相互關系，在使用時受到了一定的限制。針對這些問題，人們提出了項目關聯結構分析（IRS分析）法。

1．IRS分析法中順序系數的計算與閥值

順序系數是IRS分析法在判定項目間的順序程度時制定的表示順序程度的標度，并認定當這種標度達到了一定的閥值后，給定的項目間的順序關系就成立，作為這種順序程度的標度就是順序系數[2]。從項目Pi到項目Pj的順序系數可以計算出項目Pi和項目Pj間的順序程度。在順序系數的分數部分中，其分子表示了項目i的誤答，同時又是項目j的正答者實際所占的比例；當分數部分很小時，rij趨于1，表示從項目i到項目j的順序成立。其分母表示，在項目i與項目j相互獨立的情況下，項目i的誤答者、項目j的正答者所占的比例；項目i的誤答，同時又是項目j的正答，表示了與從i到j這種順序的相反方向；從順序系數的定義式可以看出，若順序完全成立，rij將為最大值1。若項目i與項目j是相互獨立的，并無順序關系，rij很小，且趨于0。這里以得分數據（如表1）和四分表（如表2）來說明公式中的各個參數（根據四分表表2，N為S1、S2、S3到S10的個數；a為項目Pj和項目Pi都答對的個數；b為項目Pj答錯而項目Pi答對的個數；c為項目Pj答對而項目Pi答錯的個數；d為項目Pj和項目Pi都答錯的個數）。

IRS分析法中的閥值是判斷順序關系成立的一個重要參數，通常當順序系數大于閥值時，我們認為項目間的順序關系成立；當順序系數小于閥值時，我們認為項目間的順序關系不成立；在構成IRS圖時，為了易于判定問題間的關聯性，構成IRS圖，可以讓閥值在一定范圍內變動。當閥值設置得高一些時，項目間的關聯較少，這樣可以把項目間關聯大的問題抽出。反之，當閥值設置得低一些時，可以更全面地分析項目間的關聯性。閥值的設定，對于我們以視覺的方法，分析某種具有一定特性的關系具有重要意義，它實際上是一種特征抽出的操作。通過人工計算得分數據（如表1）的項目順序系數表（如表3），取閥值為0.5后得到IRS矩陣圖（如圖4）。

在IRS圖的構成中，首先是從得分數據中得到順序系數，然后根據閥值的設定才能形成IRS矩陣圖；在實踐應用中，對于很多得分數據要根據四分表來計算順序系數和計算公式中的a、c、d參數，是很繁瑣的事，其實可以利用程序算法實現順序系數計算自動化形成IRS矩陣圖以方便IRS圖的形成。

表1 得分數據表

表2 四分表

表3 項目順序系數表

圖1 IRS矩陣圖

2．VBA簡介及IRS分析法中順序系數計算機優化的算法及實現

2．1．VBA（Visual Basic for Applications）簡介

VBA是Microsoft office集成辦公軟件的內置編程語言，是新一代標準宏語言[3]。它是基于vb（visual basic）發展起來的，與vb有很好的兼容性。它“寄生于”Office應用程序，是Office2003的一個十分重要的組成部分。它功能強大，面向對象（OOP），利用它可以將繁瑣、機械的日常工作自動化，從而極大提高用戶的辦公效率。由于它可以直接應用于Office套裝軟件的各項強大功能，而且可以通過宏來生成。宏是VBA的一組語句，可以理解為一個程序段，或者一個子程序。在Office2003中，宏可以直接編寫，也可以通過錄制而成。VBA編程非常簡單，利用Office應用軟件作為開發平臺，即使非專業人士，也可以很快編出自己的軟件，它使用Office應用軟件和內置的大量函數、語句、方法等，功能非常豐富。編寫好后只要發布含有VBA代碼的文檔或模板即可，無須考慮運行環境，因為Office是辦公自動化普遍配備的應用軟件；無須安裝和卸載，不影響系統的配置，屬于綠色軟件。

2．2．IRS分析法中順序系數計算機優化的算法及實現

實現IRS順序系數的語言很多，這里以電子表格Excel2003為平臺，使用VBA為工具，以得分數據的S-P表（如表1）為例，實現IRS順序系數矩陣的步驟為：

（1）打開Excel2003，把原始得分數據輸入到電子表格Excel2003的工作薄book1的sheet1工作表中。

（2）看工作薄book1是否有sheet2工作表，如果沒有就創建，有就跳過。目的是為了計算后的順序系數存儲于sheet2工作表中。

（3）點擊“工具”菜單下的“宏”子菜單，在彈出的宏對話框中給宏任意命名如“順序系數自動化計算”，點擊“編輯”進行宏的程序代碼編輯（代碼見下）。

在VBA編輯器中的宏編輯原始代碼為：

說明：設IRS分析法順序系數計算實現的閥值取0.5，p為問題項目數，s為學生人數；

圖2 輸入學生人數界面

3 輸入問題個數界面

圖4 IRS分析法中順序系數的矩陣圖

（4）點擊“工具”菜單下的“自定義”子菜單，在彈出的自定義對話框選中“命令”選項卡為剛才創建的宏自定義按鈕。

（5）點擊自定義的宏按鈕實現的圖片分別為輸入學生人數（如圖2），輸入問題個數（如圖3），分別點擊“確定”按鈕后會發現工作薄book1中的sheet2工作表中得到了IRS分析法中順序系數的矩陣圖（如圖4）。

利用VBA作為工具計算IRS分析法中項目順序系數只是為了能在大家都熟悉的office應用軟件平臺上，能快速、容易的實現平常工作計算機自動化。也可以用如C、C++等其他語言開發出IRS分析法中項目順序系數的分析軟件。這里只是為了平常對教育信息的處理工作提供些借鑒。

[1] 劉淼．教育技術專業課程設置采用IR$分析法的研究[J]．軟件導刊，2009，8（8）．

[2] 何克抗，李克東．教育信息處理[M]．北京：北京師范大學出版社，2001．

[3] 李政，梁海英，李昊，林廣朋．VBA應用基礎與實例教程[M]．北京：國防工業出版社，2009．

Abstract:IRS analysis is a method of educational information processing, which is a sort of analysis method that ranks the association extent of the projects based on the score points. There is no current practical application of a quick way to generate the correlation matrix of IRS analysis method for the formation of IRS figures. The author used VBA to achieve the algorithm of the IRS project order coefficient in order to form the IRS figure automatically and prove convenience for fast processing of IRS analysis method.

Key words:the analysis method of project relational structure (IRS analysis); order coefficient; coefficient table of project order; IRS matrix; VBA

（責任編輯 王婷婷）

The Computer Optimization Algorithm of the Project Order Coefficient of IRS Analysis Method and Its Implementation

QIN Wei1,2, MO Yong-hua1, HONG Xue-qiong1
( College of Computer and Information Engineering, Guangxi Teachers Education University, Nanning, Guangxi 530023, China;Department of Physics and Electronic Science, Tongren Normal University, Tongren, Guizhou 554300, China )

TP31

A

1673-9639 (2010) 05-0138-03

2010-08-26

秦 偉，男，講師，廣西師范學院高校教師在職研究生，銅仁學院物理與電子科學系教師。