다분 문항 반응 자료를 위한 순차적 G-DINA 모형의 적용 가능성 탐색

Exploring the applicability of sequential G-DINA model for polytomous response data

본 연구는 최근 학교 교육에서 중요하게 활용되는 구성형 문항을 통해 생성된 다분 문항 반응 응답 자료에 적용할 수 있는 다분 인지진단모형의 적용 가능성을 탐색하여 다분응답 자료에 인지진단모형을 활용하고자 할 때 다양한 측정학적 시사점을 제공하고자 하였다. 이를 위해 순차적 G-DINA(Sequential generalized DINA) 모형을 선정하여 문항 진단성(높음, 보통, 낮음, 무선), 문항 수(20, 40), 피험자의 수(400, 800), 단계형 Q행렬 형태(제한적 단계형 Q행렬, 비제한적 단계형 Q행렬), 다분 응답 자료의 이분화 전략(partial credit, full credit)을 모의실험의 조건으로 설정하여 모형의 적합도(SRMSR), 문항 및 피험자 모수의 회복률(RMSE, PCV)을 비교하였다. 연구 결과, 문항 수와 피험자의 수가 많을수록, 문항 진단성이 높을수록 단계별로 인지요소를 구분하여 지정하는 제한적 단계형 Q행렬을 사용한 경우에 모형 적합도, 문항 및 피험자 모수 회복률이 높았다. 또한 대체로 이분 모형인 G-DINA 모형보다 SG-DINA 모형의 적합도, 문항 및 피험자 모수 회복률이 높았다. 이를 통해 다분 문항 반응 자료에 대해 인지진단모형을 적용할 때에 고려해야할 측정학적 정보와 시사점을 제공하였다.

The purpose of this study was to explore the applicability of the cognitive diagnostic model that can be applied to the polytomous response data, and to provide various measurement implications when applying the cognitive diagnostic model to the polytomous response data. For this purpose, The sequential G-DINA model was selected to compare the model fit and the recovery rate of item and examinee parameters through simulations under various conditions. As a result, the higher the number of items and the number of examinee, and the higher the item diagnosticity, the higher the model fit, the higher the item and examinee parameter recovery rate, when the restricted categorical Q matrix was used. Also, the SG-DINA model had better fit, item and examinee parameter recovery than the G-DINA model. This suggests that in order to prevent the loss of information in response data, it is appropriate to apply a polytomous cognitive diagnostic model to polytomous item response data.