技術學校實訓成績評估系統算法的設計

摘 要：闡述了技術學校成績評估系統算法設計過程。介紹了在項目反映理論框架下實訓任務模型的建立和問題的轉換和實現具體過程。

關鍵詞：算法；實訓；分析；技術學校

中圖分類號：G719.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-01

實訓成績分析模快是本系統的主要模塊，它負責完成實訓成績的分析，包括輸出每個學生的能力值和其他的一些成績常規分析參數，實訓分析模塊的流程如圖1所示。下面將闡述此模塊的實現過程，并重點說明說明分析部分的實現方法。

登錄進入實訓分析模快后的的第一個界面是分析參數設定界面，在這個界面中用戶需輸入實訓任務所包含的各個子任務的合格分數線、難度值、能力值估算精度范圍三個參數。確認之后系統根據已獲得的子任務或歷次實驗完成情況對參加實訓生能力水平值進行預測評估的實現主要包括：問題的轉化、模型的建立、算法的實現。

具體實現步驟如下：

一、問題的轉化

對于有N個學生參加有m個子任務的實訓，第α個被試能力記為θα，中1≤α≤N；第J個子任務（又稱為項目）的難度、區分度、猜測度分別記為aj，bj，cj，1≤j≤m.為了實現方便，我們限定所有任務均為0，1記分制。用一個取值為0，1的變量uαj來表示學生α對第j任務的完成為：

二、模型的建立

在IRT框架下，Pαj，可以取不同的形式，它們統統稱為項目特征曲線（Icc），這里我們使用的是ICC三參數logistic模型（3PLM），他可以幫助我們看出學生的能力值和成績有效性。

式中D=1.7。若cj=0，則（4.6）化為雙參數logistic模型（2PLM）；若cj=0；且aj=1，則（6）化為單參數logistic模型（1PLM）。將（6）式代人似然函數（5）。知似然函數中含有N+3m個未知參數；即N個被試能力參數和3m個項目性能參數。當然，這些參數實質上是兩類不同的參數。我們可以將N個被試看成是從被試總體中抽取的一個容量為N的子樣。

三、算法的實現

由于N+3m個參數都未知，所以必須對它們做出估計。實訓分析系統采用的方法是極大似然估計方法。實現過程是：對于一名優等生和一名普通生參加一個有三個子任務的實訓任務.采用0，l記分方式，即完成一個子任務給1分，否則為0分，這兩個學生均未標記身份，而兩個任務的評分向量（或稱之為反應模式或反應向量）分列為。x=（0，l，1）和y=（0，0，1）。此時判斷x和y的歸屬成為急需解決的問題。由于x向量表示2個任務完成，1個任務未完成.y向量表示2個任務未完成l個任務完成，為簡化問題起見，假設項目問題固定且項目參數已知，而能力θ是影響得分的唯一因素。用L（x；θ）表示得分向量x與能力θ之間的關系。現在已知x，如何估計θ？如果L（x；θ）表示能力為θ的被試其得分向量為x的可能性，那當然應該選擇θ，使這種可能性越大越合理。即若θ在一個集合Θ中變化.可以選θ（～），最大可能性的θ（～）稱為θ的似然估計.這種將似然函數取極大值的自變量取值就作為待估參數估計值的估計辦法.就是極大似然估計方法。

至此，分析結束。如果選擇重新分析，將返回分析參數設定界面，重新展開分析。如果選擇退出，分析結果將寫入實訓任務數據庫，并退出分析模塊。

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[作者簡介]鐘爭平，武漢職業技術學院計算機技術與軟件工程院學院，應用教研室教師，2002年畢業于湖北工學院計算機及應用專業（大學本科），2010年10月獲得華中科技大學計算機學院計算機應用工程碩士學位，2002畢業至今在武漢職業技術學院計算機技術與軟件工程院學院任教師，承擔多媒體、電子商務方向教學科研任務。