JP7393827B1 - Question optimization system, question optimization method, and question optimization program - Google Patents

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Abstract

【課題】出題する問題の難易度のばらつきを抑えた問題選択と試験結果の問題選択への反映を可能とする。【解決手段】出題最適化システムは、試験問題の候補として登録された各設問並びに試験実施履歴に基づく前記設問及び各試験結果の統計情報を格納する記憶部と、前記記憶部から出題の候補となる各設問を含む設問プールを取得し、試験運営者の指定に応じて、所定の平均法による手法、及び候補とする各設問を確率値として出力可能な所定の関数による手法を含む問題選択手法の何れか一方を用いて、前記設問プールから設問を選択し、試験問題を生成する問題生成部と、生成した前記試験問題の試験結果についての個別の前記統計情報を算出し、前記記憶部の前記統計情報に反映する分析部と、を含む。【選択図】図3[Problem] It is possible to select questions that suppress variations in difficulty of questions and to reflect test results in question selection. [Solution] The question optimization system includes a storage unit that stores each question registered as a test question candidate and statistical information of the question and each test result based on the test implementation history, and a storage unit that stores question candidates from the storage unit. A question selection method that includes a method using a predetermined averaging method and a method using a predetermined function that can output each candidate question as a probability value according to the test operator's specifications. a question generation section that selects questions from the question pool and generates test questions; and a question generation section that calculates individual statistical information about the test results of the generated test questions, and stores in the storage section. and an analysis unit that reflects the statistical information. [Selection diagram] Figure 3

Description

本開示は、出題最適化システム、出題最適化方法、及び出題最適化プログラムに関する。 The present disclosure relates to a question optimization system, a question optimization method, and a question optimization program.

従来、学習分野において、ユーザの学習状況を分析する技術や試験問題などを評価するための技術がある。 Conventionally, in the field of learning, there are techniques for analyzing a user's learning situation and techniques for evaluating exam questions.

例えば、従来のM-IRT以上の精度を以って受講者(ユーザ)の理解度または正答確率を推定する技術(特許文献1参照)がある。この技術では、受講者におけるテスト項目に関する正答確率の算定に、項目反応理論による正答確率について重みを用いた重みつき平均を算定して用いている。 For example, there is a technique (see Patent Document 1) that estimates a student's (user's) understanding level or correct answer probability with greater accuracy than conventional M-IRT. In this technique, a weighted average using weights of the probability of correct answer based on item response theory is calculated and used to calculate the probability of a student's correct answer regarding a test item.

また、例えば、項目反応理論における被験者(ユーザ)の能力値パラメータ(識別力)の推定値誤差を、より小さくする試験パラメータ推定方法(特許文献2参照)に関する技術がある。この技術では、能力値パラメータの値を正規化することに加え、値の分布が正規分布に近づくように、大小関係を維持しつつ、値を分布関数の変数軸上で移動させることをしている。 Furthermore, for example, there is a technique related to a test parameter estimation method (see Patent Document 2) that further reduces the estimated value error of a test subject's (user) ability value parameter (discrimination ability) in item response theory. In addition to normalizing the value of the ability value parameter, this technique moves the value on the variable axis of the distribution function while maintaining the magnitude relationship so that the value distribution approaches the normal distribution. There is.

特開2016-109981号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-109981 特開2011-257676号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-257676

ここで、従来技術では、ユーザについての正答確率や能力値パラメータの推定精度を向上させることが目的とされている。一方、昨今の試験においては、CBT(Computer Based Testing)試験と呼ばれるコンピュータを用いた試験が実施されるようになってきている。CBT試験は、受験者が任意の日程で受験できる試験形式などを採用できることから、試験の実施頻度が多くなる傾向にある。一方、問題作成には多大なコストを要するため、用意できる問題数には限りがある。 Here, the purpose of the conventional technology is to improve the accuracy of estimating the correct answer probability and ability value parameters for the user. On the other hand, in recent examinations, tests using computers called CBT (Computer Based Testing) tests have come to be implemented. The CBT exam tends to be conducted more frequently because it can adopt a format that allows examinees to take the exam on any date they choose. On the other hand, the number of questions that can be prepared is limited because creating questions requires a great deal of cost.

このように試験の実施頻度が多くなる一方で、試験ごとに問題の難易度にばらつきが生じてしまうおそれがある。試験ごとに出題の難易度にばらつきが生じてしまうと、受験者の不平等に繋がってしまい、試験の信頼性や品質に影響が生じてくる。そのため、試験において、出題する問題の難易度のばらつきを抑えられるような問題選択の手法が求められている。また、試験運営者にとっては、このような手法で試験問題を生成し、生成した試験問題による試験結果を問題選択に反映できるシステムが求められる。 While the frequency of exams is increasing in this way, there is a risk that the difficulty level of questions may vary from exam to exam. If there is variation in the difficulty of questions from exam to exam, it will lead to inequality among test takers and affect the reliability and quality of the exam. Therefore, there is a need for a method for selecting questions in exams that can suppress variations in the difficulty level of questions asked. Test administrators also need a system that can generate test questions using this method and reflect the test results from the generated test questions in question selection.

本開示は上記事情を鑑みてなされたものであり、出題する問題の難易度のばらつきを抑えた問題選択と試験結果の問題選択への反映を可能とする出題最適化システム、出題最適化方法、及び出題最適化プログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and provides a question optimization system, a question optimization method, and a question optimization method that make it possible to select questions that suppress variations in difficulty of questions and reflect test results in question selection. The purpose is to provide a question optimization program.

本開示の出題最適化システムは、試験問題の候補として登録された各設問並びに試験実施履歴に基づく前記設問及び各試験結果の統計情報を格納する記憶部と、前記記憶部から出題の候補となる各設問を含む設問プールを取得し、試験運営者の指定に応じて、所定の平均法による手法、及び候補とする各設問を確率値として出力可能な所定の関数による手法を含む問題選択手法の何れか一方を用いて、前記設問プールから設問を選択し、試験問題を生成する問題生成部と、生成した前記試験問題の試験結果についての個別の前記統計情報を算出し、前記記憶部の前記統計情報に反映する分析部と、を含む。このような構成により、出題する問題の難易度のばらつきを抑えた問題選択と試験結果の問題選択への反映を可能とする。 The question optimization system of the present disclosure includes a storage unit that stores each question registered as a candidate for a test question and statistical information of the question and each test result based on the test implementation history, and a storage unit that stores statistical information of the question and each test result based on the test implementation history; A question pool containing each question is obtained, and according to the test administrator's specifications, question selection methods are used, including a method using a predetermined average method and a method using a predetermined function that can output each candidate question as a probability value. A question generation unit that selects questions from the question pool and generates test questions; and a question generation unit that selects questions from the question pool and generates test questions; and and an analysis section that reflects the statistical information. With this configuration, it is possible to select questions that suppress variations in the difficulty level of the questions to be asked, and to reflect test results in the question selection.

また、出題最適化システムについて、前記問題選択手法として前記所定の平均法による手法を用いる場合には、前記問題生成部は、取得部と、第1判定部と、ランダム設定部と、計算部と、設問設定部と、第2判定部とを含み、前記取得部は、前記設問プールと、出題する設問数Nとを取得し、前記第1判定部は、前記設問プールの困難度の平均が許容誤差を満たす所定のランダム選択条件を満たすか否かを判定し、前記ランダム設定部は、前記ランダム選択条件を満たす場合に、セットを空にして前記設問プールからランダムに設問を選択し、前記計算部は、前記ランダム選択条件を満たさない場合に、前記セットの現在の設問数と、前記セットの現在の設問の困難度の平均と、目標困難度とに基づく取得ターゲット困難度を計算し、前記取得ターゲット困難度に応じた所定数の設問を前記設問プールから選んで選択候補とし、前記選択候補から設問を選択し、前記設問設定部は、選択された設問を前記セットに追加し、選択された設問を前記設問プールから除外し、前記第2判定部は、前記第1判定部、前記ランダム設定部、前記計算部、及び前記設問設定部の処理を前記設問数Nの設問を選択するまで処理を繰り返す、ようにできる。このような平均法による手法により、出題する問題の難易度のばらつきを抑えた最適な問題選択を実現できる。 Further, in the question optimization system, when the method using the predetermined averaging method is used as the problem selection method, the problem generation section includes an acquisition section, a first judgment section, a random setting section, and a calculation section. , a question setting section and a second determining section, the acquiring section acquiring the question pool and the number N of questions to be asked, and the first determining section determining the average difficulty level of the question pool. It is determined whether or not a predetermined random selection condition that satisfies a tolerance is satisfied, and when the random selection condition is satisfied, the random setting section empties the set and randomly selects a question from the question pool; the calculation unit calculates an acquisition target difficulty level based on the current number of questions in the set, an average difficulty level of the current questions in the set, and a target difficulty level when the random selection condition is not satisfied; A predetermined number of questions corresponding to the acquisition target difficulty level are selected from the question pool as selection candidates, a question is selected from the selection candidates, and the question setting section adds the selected questions to the set and selects the questions. The second determining section selects the questions of the number N of questions for processing by the first determining section, the random setting section, the calculating section, and the question setting section. You can repeat the process until. By using such an averaging method, it is possible to achieve optimal problem selection that suppresses variations in the difficulty level of the questions to be asked.

また、出題最適化システムについて、前記問題選択手法として前記所定の関数による手法を用いる場合には、前記問題生成部は、取得部と、分位点算出部と、項目情報量計算部と、分位点選択部と、変換部と、設問設定部と、判定部とを含み、前記取得部は、出題の候補となる各設問を含む設問プールと、出題する設問数Nとを取得し、前記分位点算出部は、出題に対してあらかじめ設定された所定の確率分布について、分位点リストとして分位点の各々を算出し、前記項目情報量計算部は、前記分位点の各々について、当該分位点での前記設問プールの各設問についての項目情報量を計算し、前記分位点選択部は、前記分位点リストの中心を基準として所定の順序に応じて、前記分位点を選択し、前記変換部は、選択された前記分位点での各設問の項目情報量に基づく値を、入力の各設問を確率値として出力が可能な所定の関数に入力し、確率値に変換し、前記設問設定部は、変換された確率値に応じて設問を選択し、選択された設問を前記設問プールから除外し、前記判定部は、前記分位点選択部、前記変換部、及び前記設問設定部の処理を前記設問数Nの設問を選択するまで繰り返す、ようにできる。このような各分位点で項目情報量の高い設問を選択する手法によって、問題選択を行い、試験を実施することで、試験ごとの難易度のばらつきを抑止し、試験の品質を高めることができる。 Further, in the question optimization system, when the method using the predetermined function is used as the problem selection method, the problem generation section includes an acquisition section, a quantile calculation section, an item information amount calculation section, and a quantile calculation section. The acquisition unit includes a place selection unit, a conversion unit, a question setting unit, and a determination unit, and the acquisition unit acquires a question pool including each candidate question and the number N of questions to be asked. The quantile calculation unit calculates each quantile as a quantile list for a predetermined probability distribution set in advance for the question, and the item information calculation unit calculates each quantile for each of the quantiles. , calculates the amount of item information for each question in the question pool at the quantile, and the quantile selection unit selects the quantile according to a predetermined order based on the center of the quantile list. The conversion unit inputs a value based on the amount of item information of each question at the selected quantile into a predetermined function that can output each input question as a probability value, and calculates the probability value. the question setting unit selects a question according to the converted probability value and excludes the selected question from the question pool, and the determining unit selects the question according to the converted probability value, and the determination unit The processing of the section and the question setting section can be repeated until the number N of questions is selected. By selecting questions with a high amount of item information at each quantile and conducting the test, it is possible to suppress variations in difficulty from test to test and improve the quality of the test. can.

また、本開示の出題最適化方法は、試験問題の候補として登録された各設問並びに試験実施履歴に基づく前記設問及び各試験結果の統計情報を含む記憶部から、出題の候補となる各設問を含む設問プールを取得し、試験運営者の指定に応じて、所定の平均法による手法、及び候補とする各設問を確率値として出力可能な所定の関数による手法を含む問題選択手法の何れか一方を用いて、前記設問プールから設問を選択し、試験問題を生成し、生成した前記試験問題の試験結果についての個別の前記統計情報を算出し、前記記憶部の前記統計情報に反映する、処理をコンピュータに実行させる。 In addition, the question optimization method of the present disclosure selects each question that is a candidate for a test from a storage unit that includes each question registered as a candidate for a test question and statistical information of the questions and each test result based on the test implementation history. Depending on the test operator's specifications, either a method using a predetermined average method or a method using a predetermined function that can output each candidate question as a probability value is selected. is used to select questions from the question pool, generate test questions, calculate individual statistical information about the test results of the generated test questions, and reflect it in the statistical information in the storage unit. have the computer execute it.

また、本開示の出題最適化プログラムは、試験問題の候補として登録された各設問並びに試験実施履歴に基づく前記設問及び各試験結果の統計情報を含む記憶部から、出題の候補となる各設問を含む設問プールを取得し、試験運営者の指定に応じて、所定の平均法による手法、及び候補とする各設問を確率値として出力可能な所定の関数による手法を含む問題選択手法の何れか一方を用いて、前記設問プールから設問を選択し、試験問題を生成し、生成した前記試験問題の試験結果についての個別の前記統計情報を算出し、前記記憶部の前記統計情報に反映する、処理をコンピュータに実行させる。 In addition, the question optimization program of the present disclosure calculates each question that is a candidate for an exam from a storage unit that includes each question that is registered as a candidate for an exam, as well as statistical information on the questions and each exam result based on the exam implementation history. Depending on the test operator's specifications, either a method using a predetermined average method or a method using a predetermined function that can output each candidate question as a probability value is selected. is used to select questions from the question pool, generate test questions, calculate individual statistical information about the test results of the generated test questions, and reflect it in the statistical information in the storage unit. have the computer execute it.

本開示の出題最適化システム、出題最適化方法、及び出題最適化プログラムによれば、項目情報量の高い設問を選択し、出題する問題の難易度のばらつきを抑えた問題選択を可能とする、という効果を得られる。 According to the question optimization system, question optimization method, and question optimization program of the present disclosure, it is possible to select questions with a high amount of item information and to suppress variations in difficulty of the questions to be asked. This effect can be obtained.

図1は、出題最適化システムの最適化のサイクルの概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overview of the optimization cycle of the question optimization system. 図2は、本実施形態の出題最適化システムのハードウェア構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the hardware configuration of the question optimization system of this embodiment. 図3は、本実施形態の出題最適化システムの構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the question optimization system of this embodiment. 図4は、出題最適化システムによる出題最適化処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the flow of question optimization processing by the question optimization system. 図5は、第1実施形態の問題生成部の構成の詳細である。FIG. 5 shows details of the configuration of the problem generation section of the first embodiment. 図6は、第1実施形態の問題生成処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the flow of problem generation processing according to the first embodiment. 図7は、第2実施形態の問題生成部の構成の詳細である。FIG. 7 shows details of the configuration of the problem generation section of the second embodiment. 図8は、正規分布を用いて分位点を算出した場合の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of calculating quantiles using a normal distribution. 図9は、項目jごとの能力値θに対する正答確率p(θ)を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the probability of correct answer p j (θ) with respect to the ability value θ for each item j. 図10は、項目jごとの能力値θに対する項目情報量I(θ)を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the amount of item information I j (θ) with respect to the ability value θ for each item j. 図11は、第2実施形態の問題生成処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing the flow of problem generation processing according to the second embodiment. 図12は、平均及び標準偏差の分布を検証したグラフである。FIG. 12 is a graph verifying the distribution of the average and standard deviation. 図13は、平均及び歪度の分布を検証したグラフである。FIG. 13 is a graph verifying the distribution of the average and skewness. 図14は、平均及び尖度の分布を検証したグラフである。FIG. 14 is a graph verifying the distribution of the mean and kurtosis. 図15は、各設問が選択された頻度を検証したグラフである。FIG. 15 is a graph examining the frequency with which each question was selected. 図16は、テスト情報量及びテスト得点期待値を検証したグラフである。FIG. 16 is a graph verifying the amount of test information and the expected test score. 図17は、検証において選択され得るすべての設問の能力値θに対する項目情報量を表示したグラフである。FIG. 17 is a graph showing the amount of item information with respect to the ability value θ of all questions that can be selected in the verification.

以下、開示の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一又は等価な構成要素及び部分には同一の参照符号を付与している。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。 An example of an embodiment of the disclosed technology will be described below with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are given to the same or equivalent components and parts in each drawing. Furthermore, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual ratios.

本開示の各実施形態の概要を説明する(以下、各実施形態の詳細まで説明が共通するため、単に本実施形態と表記する)。本実施形態の手法は、前提として主に試験を実施する出題最適化の手法に関する。出題最適化は、以下、第1実施形態及び第2実施形態に係る問題選択手法、並びに選択した設問により生成した試験問題で実施した試験の試験結果の分析の反映によって実現される。試験は、例えば、CBTによる試験が主に想定されるが、CBT以外にも適用可能である。 An overview of each embodiment of the present disclosure will be described (hereinafter, since the details of each embodiment are the same, they will simply be referred to as the present embodiment). The method of this embodiment relates to a method of optimizing question questions that mainly involves conducting a test as a premise. Question optimization will be realized below by reflecting the question selection method according to the first embodiment and the second embodiment and the analysis of the test results of the test conducted using the test questions generated from the selected questions. The test is mainly assumed to be, for example, a test using CBT, but it is also applicable to methods other than CBT.

図1は、出題最適化システムの最適化のサイクルの概要を示す図である。試験運営者が、出題の候補とする各設問(設問候補)を出題最適化システムに登録する。出題最適化システムでは統計情報から所定の問題選択手法で設問を選択し、試験問題を生成する。試験運営者、生成した試験問題により試験を実施する。出題最適化システムでは、受験者の試験結果を分析し、統計情報に反映する。出題最適化システムでは、試験結果の個別の統計情報を反映した最新の統計情報が蓄積され、その後に実施する試験の試験問題の生成に用いられる。このような出題・分析のサイクルにより、出題最適化システムによって生成する試験問題は、問題の難易度のばらつきを抑えるように最適化される。試験運営者は、最適化済みの試験問題で試験を実施できる。 FIG. 1 is a diagram showing an overview of the optimization cycle of the question optimization system. The test administrator registers each candidate question (question candidate) in the question optimization system. The question optimization system selects questions using a predetermined question selection method from statistical information and generates test questions. The test administrator conducts the test using the generated test questions. The question optimization system analyzes test takers' test results and reflects them in statistical information. The question optimization system accumulates the latest statistical information that reflects the individual statistical information of test results, and uses it to generate test questions for subsequent tests. Through this cycle of question asking and analysis, the test questions generated by the question optimization system are optimized to suppress variations in the difficulty level of the questions. Test administrators can conduct tests with optimized test questions.

各実施形態に共通する本実施形態の出題最適化システム100のハードウェア構成について説明する。 The hardware configuration of the question optimization system 100 of this embodiment, which is common to each embodiment, will be described.

図2は、本実施形態の出題最適化システム100のハードウェア構成を示す図である。図1に示すように、出題最適化システム100は、CPU(Central Processing Unit)11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13、ストレージ14、入力部15、表示部16及び通信インタフェース(I/F)17を有する。各構成は、バス19を介して相互に通信可能に接続されている。 FIG. 2 is a diagram showing the hardware configuration of the question optimization system 100 of this embodiment. As shown in FIG. 1, the question optimization system 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a ROM (Read Only Memory) 12, a RAM (Random Access Memory) 13, a storage 14, an input unit 15, a display unit 16, and a communication unit. It has an interface (I/F) 17. Each configuration is communicably connected to each other via a bus 19.

CPU11は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、CPU11は、ROM12又はストレージ14からプログラムを読み出し、RAM13を作業領域としてプログラムを実行する。CPU11は、ROM12又はストレージ14に記憶されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。本実施形態では、ROM12又はストレージ14には、出題最適化プログラムが格納されている。 The CPU 11 is a central processing unit that executes various programs and controls various parts. That is, the CPU 11 reads a program from the ROM 12 or the storage 14 and executes the program using the RAM 13 as a work area. The CPU 11 controls each of the above components and performs various arithmetic operations according to programs stored in the ROM 12 or the storage 14. In this embodiment, the ROM 12 or the storage 14 stores a question optimization program.

ROM12は、各種プログラム及び各種データを格納する。RAM13は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ14は、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)等の記憶装置により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。 The ROM 12 stores various programs and data. The RAM 13 temporarily stores programs or data as a work area. The storage 14 is constituted by a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive), and stores various programs including an operating system and various data.

入力部15は、マウス等のポインティングデバイス、及びキーボードを含み、各種の入力を行うために使用される。 The input unit 15 includes a pointing device such as a mouse and a keyboard, and is used to perform various inputs.

表示部16は、例えば、液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示する。表示部16は、タッチパネル方式を採用して、入力部15として機能してもよい。 The display unit 16 is, for example, a liquid crystal display, and displays various information. The display section 16 may employ a touch panel system and function as the input section 15.

通信インタフェース17は、端末等の他の機器と通信するためのインタフェースである。当該通信には、例えば、イーサネット(登録商標)若しくはFDDI等の有線通信の規格、又は、4G、5G、若しくはWi-Fi(登録商標)等の無線通信の規格が用いられる。 The communication interface 17 is an interface for communicating with other devices such as terminals. For this communication, for example, a wired communication standard such as Ethernet (registered trademark) or FDDI, or a wireless communication standard such as 4G, 5G, or Wi-Fi (registered trademark) is used.

出題最適化システム100の各機能構成について説明する。図3は、本実施形態の出題最適化システム100の構成を示すブロック図である。各機能構成は、CPU11がROM12又はストレージ14に記憶された出題最適化プログラムを読み出し、RAM13に展開して実行することにより実現される。 Each functional configuration of the question optimization system 100 will be explained. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the question optimization system 100 of this embodiment. Each functional configuration is realized by the CPU 11 reading out a question optimization program stored in the ROM 12 or the storage 14, loading it into the RAM 13, and executing it.

図3に示すように、出題最適化システム100は機能的には、記憶部102と、問題生成部110と、分析部112とを含む。 As shown in FIG. 3, the question optimization system 100 functionally includes a storage section 102, a question generation section 110, and an analysis section 112.

なお、後述する第1実施形態及び第2実施形態で説明するように、問題生成部110の内部構成及び処理の詳細がそれぞれ異なる。 Note that, as will be explained in the first embodiment and the second embodiment, which will be described later, the internal configuration and processing details of the question generation unit 110 are different.

各実施形態の問題選択手法に共通して、試験問題に選ばれるひとつひとつの問題は、試験を管理する試験運営者によって分野ごとに用意された設問からなる設問プールから選択する。設問プールから選択される対象の問題を「設問」と表記し、処理に関しない一般的な試験に出題する問題を単に「問題」と表記する。各実施形態の問題選択手法によって設問を選択して試験問題を生成することで、試験運営者にとって所望の問題選択が可能な出題最適化が実現される。 Common to the question selection methods of each embodiment, each question selected as an exam question is selected from a question pool consisting of questions prepared for each field by the exam administrator who administers the exam. Target questions selected from the question pool are referred to as "questions," and questions that appear on general exams that are not related to processing are simply referred to as "questions." By selecting questions and generating test questions using the question selection method of each embodiment, question optimization is realized that allows test administrators to select desired questions.

記憶部102には、試験運営者により試験問題の候補として登録された各設問、及び統計情報、及び後述する問題生成部110及び分析部112の処理に必要な種々の情報が格納されている。統計情報は設問及び各試験結果に関する情報であり、各設問に関する情報、及び各試験結果に関する情報を持つ。各設問については、出題の候補となる所定の設問プールが試験運営者によりあらかじめ定められている。統計情報については、後述する分析部で試験結果の個別の統計情報が算出される。なお、出題最適化システム100においては、このように記憶部102に試験実施履歴に基づく各設問及び各設問の統計情報を持つことで、設問をアイテムとして扱うことができるアイテムバンクとして記憶部102が機能する。なお、試験運営者は設問を記憶部102に追加して登録することができる。 The storage unit 102 stores questions registered as test question candidates by the test administrator, statistical information, and various information necessary for processing by the question generation unit 110 and analysis unit 112, which will be described later. The statistical information is information about questions and each test result, and has information about each question and each test result. For each question, a predetermined pool of questions to be asked is determined in advance by the test administrator. Regarding the statistical information, individual statistical information of the test results is calculated in the analysis section described later. In addition, in the question optimization system 100, by storing each question and statistical information of each question in the storage unit 102 based on the test implementation history in this way, the storage unit 102 can be used as an item bank that can treat questions as items. Function. Note that the test administrator can add and register questions in the storage unit 102.

統計情報について説明する。各設問に関する情報は、正答率、点双列相関係数、識別指数、項目反応理論における識別力であるa値、及び困難度であるb値を含む。項目反応理論を利用していない場合には、点双列相関係数、及び識別指数が、識別力(a値)に対応し、正答率が困難度(b値)に対応する。このように、各設問には、あらかじめ求められた識別力(a値)及び困難度(b値)が設定されている。 Explain statistical information. Information regarding each question includes the correct answer rate, point biserial correlation coefficient, discrimination index, a value which is discrimination power in item response theory, and b value which is difficulty level. When item response theory is not used, the point biserial correlation coefficient and the discrimination index correspond to the discrimination power (a value), and the correct answer rate corresponds to the degree of difficulty (b value). In this way, each question has a predetermined discrimination power (a value) and difficulty level (b value) set in advance.

各試験結果に関する情報は、信頼性係数、標準偏差、平均点、中央値、最高値、最小値、及び受験者の得点分布を含む。なお、これらの統計量は、あくまで一例であり、各設問、各試験結果から取得可能な統計量を用いることができる。 Information regarding each test result includes reliability coefficient, standard deviation, mean score, median, maximum value, minimum value, and test taker score distribution. Note that these statistics are just examples, and statistics that can be obtained from each question and each test result can be used.

問題生成部110は、記憶部102から出題の候補となる各設問を含む設問プールを取得し、試験運営者の指定に応じて、所定の問題選択手法を用いて、設問プールから設問を選択し、試験問題を生成する。所定の問題選択手法とは、第1実施形態で説明する所定の平均法による手法、及び第2実施形態で説明する所定の関数による手法の何れか一方を用いる手法である。所定の平均法は、a値及びb値の平均を考慮する手法であり、所定の関数は、候補とする各設問を確率値として出力可能な関数である。何れも詳細は各実施形態にて後述する。 The question generation unit 110 acquires a question pool containing each candidate question from the storage unit 102, and selects questions from the question pool using a predetermined question selection method in accordance with the specifications of the test administrator. , generate exam questions. The predetermined problem selection method is a method using either a method using a predetermined average method described in the first embodiment or a method using a predetermined function described in the second embodiment. The predetermined averaging method is a method that considers the average of the a value and the b value, and the predetermined function is a function that can output each candidate question as a probability value. Details will be described later in each embodiment.

分析部112は、問題生成部110で生成した試験問題の試験結果についての個別の統計情報を算出し、記憶部102の統計情報に反映する。統計情報のうち各設問に関する情報については、当該試験結果に含まれる設問に関して、上述した各設問に関する情報の個々の要素を反映すればよい。統計情報のうち試験結果に関する情報については、当該試験結果の情報として、上述した試験結果に関する情報の個々の要素を反映すればよい。 The analysis unit 112 calculates individual statistical information regarding the test results of the test questions generated by the question generation unit 110, and reflects the statistical information in the storage unit 102. Regarding the information regarding each question among the statistical information, it is sufficient to reflect the individual elements of the information regarding each question described above regarding the questions included in the test results. Regarding information regarding test results among the statistical information, individual elements of the above-mentioned information regarding test results may be reflected as information on the test results.

なお、試験運営者は、分析部112の分析結果について、記憶部102の統計情報を参照して、統計情報の各数値を確認することができる。また、出題最適化システム100では、表示部16の表示により、統計情報をグラフ表示で確認可能なアプリケーションを導入してもよい。 Note that the test operator can refer to the statistical information in the storage unit 102 to check each numerical value of the statistical information regarding the analysis result of the analysis unit 112. Further, in the question optimization system 100, an application may be introduced that allows statistical information to be confirmed in a graph display on the display unit 16.

(処理の流れ)
次に、出題最適化システム100の出題最適化方法としての作用について説明する。図4は、出題最適化システム100による出題最適化処理の流れを示すフローチャートである。CPU11がROM12又はストレージ14から出題最適化プログラムを読み出して、RAM13に展開して実行することにより、出題最適化処理が行なわれる。CPU11が出題最適化システム100の各部として機能することにより、以下の処理を実行させる。
(Processing flow)
Next, the operation of the question optimization system 100 as a question optimization method will be explained. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of question optimization processing by the question optimization system 100. The CPU 11 reads the question optimization program from the ROM 12 or the storage 14, expands it to the RAM 13, and executes it, thereby performing the question optimization process. The CPU 11 functions as each part of the question optimization system 100 to execute the following processes.

ステップS100において、CPU11は、記憶部102から出題の候補となる各設問を含む設問プールを取得し、試験運営者の指定に応じて、所定の問題選択手法を用いて、設問プールから設問を選択し、試験問題を生成する。 In step S100, the CPU 11 acquires a question pool containing each candidate question from the storage unit 102, and selects a question from the question pool using a predetermined question selection method according to the designation of the test administrator. and generate test questions.

ステップS102において、CPU11は、問題生成部110で生成した試験問題の試験結果を取得する。なお、試験問題の生成から試験実施までは数日から数週間等、一定期間あることが想定されるため、ステップS100及びステップS102の間は一定期間を空けて実行されるステップである。 In step S102, the CPU 11 obtains the test results of the test questions generated by the question generation unit 110. Note that since it is assumed that there is a certain period of time, such as several days to several weeks, from generation of test questions to implementation of the test, steps S100 and S102 are performed with a certain period of time in between.

ステップS104において、CPU11は、試験問題の試験結果についての個別の統計情報を算出し、記憶部102の統計情報に反映する。 In step S<b>104 , the CPU 11 calculates individual statistical information regarding the test results of the test questions, and reflects the calculated information in the statistical information in the storage unit 102 .

以上のように出題最適化システム100では、試験結果の統計情報を更新し、更新した統計情報をもって次の試験問題の生成に利用することで出題の最適化を図る。 As described above, the question optimization system 100 updates the statistical information of the test results and uses the updated statistical information to generate the next test question, thereby optimizing the questions.

(第1実施形態)
第1実施形態について説明する。第1実施形態は問題生成部110の問題選択手法に所定の平均法を用いる手法である。
(First embodiment)
A first embodiment will be described. The first embodiment is a method in which a predetermined averaging method is used as a problem selection method by the problem generating section 111.

図5は、第1実施形態の問題生成部110の詳細である。第1実施形態の問題生成部110は、取得部210と、第1判定部212と、ランダム設定部214と、計算部216と、設問設定部218と、第2判定部220とを含んで構成される。 FIG. 5 shows details of the problem generation unit 110 of the first embodiment. The question generation unit 110 of the first embodiment includes an acquisition unit 210, a first determination unit 212, a random setting unit 214, a calculation unit 216, a question setting unit 218, and a second determination unit 220. be done.

取得部210は、記憶部102から設問プールと、出題する設問数Nとを取得する。設問数Nはユーザからの入力を受け付けて取得してもよいし、あらかじめ設定しておいてもよい。 The acquisition unit 210 acquires the question pool and the number N of questions to be asked from the storage unit 102. The number of questions N may be obtained by receiving input from the user, or may be set in advance.

ここで第1実施形態の問題生成部110の処理で用いる記号は以下のように定義される。なお、セットは、設問が追加されていく参照先であり、開始時及び処理の繰り返しの中でランダム設定部214が空にする。
Tb:目標困難度
Ta:目標識別力
SC:現在のセット内設問数
SAb:現在のセット内設問の困難度平均
SAa:現在のセット内設問の識別力平均
L:最大の選択候補の数(設定項目)
ε:SAbとTbの許容誤差(設定項目)
Here, the symbols used in the processing by the problem generation unit 110 of the first embodiment are defined as follows. Note that the set is a reference destination to which questions are added, and is emptied by the random setting unit 214 at the start and during repetition of the process.
Tb: Target difficulty level Ta: Target discrimination power SC: Current number of questions in the set SAb: Average difficulty level of the current questions in the set SAa: Average discrimination power of the current questions in the set L: Maximum number of selection candidates (setting item)
ε: Tolerance of SAb and Tb (setting item)

第1判定部212は、所定のランダム選択条件を満たすか否かを判定する。所定のランダム選択条件は、本実施形態では、「1問目である」又は「最終設問でなく、かつ|SAb-Tb|≦εを満たす)」ことを条件とする。つまり、処理においてはセット内の困難度(b値)の平均が許容誤差を満たすこと、がランダム選択条件を満たすこととされる。許容誤差を満たさない場合、計算部216の計算により設問の選択が行われる。 The first determination unit 212 determines whether a predetermined random selection condition is satisfied. In the present embodiment, the predetermined random selection condition is that "the question is the first question" or "the question is not the final question and |SAb-Tb|≦ε is satisfied." In other words, in the process, the random selection condition is satisfied if the average difficulty level (b value) within the set satisfies the allowable error. If the allowable error is not satisfied, the question is selected by calculation by the calculation unit 216.

ランダム設定部214は、ランダム選択条件を満たす場合に、セットを空にして設問プールからランダムに設問を選択する。 The random setting unit 214 empties the set and randomly selects a question from the question pool when the random selection condition is satisfied.

計算部216の計算は、ランダム選択条件を満たさない場合に、識別力(a値)を用いる計算、及び困難度(b値)を用いる計算を行う。なお、識別力の指定の有無を設定し、識別力の指定をなしに設定することで、識別力(a値)を用いる計算を省略するように構成してもよい。困難度(b値)を用いる計算は、取得ターゲット困難度の計算及び選択候補を用いた選択である。 The calculation unit 216 performs calculations using discrimination power (a value) and difficulty level (b value) when the random selection condition is not satisfied. Note that the configuration may be such that the calculation using the discriminative power (a value) is omitted by setting whether or not the discriminating power is specified and setting the discriminating power to no specification. The calculation using the difficulty level (b value) is the calculation of the acquisition target difficulty level and the selection using selection candidates.

まず、識別力(a値)を用いた計算について説明する。計算部216は、困難度(b値)を用いる計算の前に、セットの現在の設問数と、セットの現在の設問の識別力の平均と、目標識別力とに基づく取得ターゲット識別力を計算する。取得ターゲット識別力は、例えば「取得ターゲット識別力=(SC+1)×Ta-SC×SAa」により計算する。 First, calculation using discrimination power (a value) will be explained. Before calculating using the difficulty level (b value), the calculation unit 216 calculates the acquired target discrimination power based on the current number of questions in the set, the average discrimination power of the current questions in the set, and the target discrimination power. do. The acquisition target discrimination power is calculated, for example, by "acquisition target discrimination power=(SC+1)×Ta−SC×SAa."

次に、計算部216は、識別力が取得ターゲット識別力の値以上となる設問に、選択可能な設問を限定した設問プールを作成する。計算部216では、次の困難度(b値)を用いた計算では、限定した設問プールを用いる。 Next, the calculation unit 216 creates a question pool in which selectable questions are limited to questions whose discrimination power is equal to or greater than the value of the acquired target discrimination power. The calculation unit 216 uses a limited question pool in the next calculation using the difficulty level (b value).

次に、困難度(b値)を用いた計算について説明する。計算部216は、セットの現在の設問数と、セットの現在の設問の困難度の平均と、目標困難度とに基づく取得ターゲット困難度を計算する。取得ターゲット困難度は、例えば「取得ターゲット困難度=(SC+1)×Tb-SC×SAb」により計算する。 Next, calculation using the difficulty level (b value) will be explained. The calculation unit 216 calculates the acquisition target difficulty level based on the current number of questions in the set, the average difficulty level of the current questions in the set, and the target difficulty level. The acquisition target difficulty level is calculated by, for example, "acquisition target difficulty level = (SC+1) x Tb - SC x SAb".

計算部216は、取得ターゲット困難度に近い困難度の設問を、上記で限定した設問プールから選んで選択候補とし、選択候補から設問を選択する。選択候補は、取得ターゲット困難度に近い順に最大L問を限定した設問プールから選べばよい。取得ターゲット困難度との近さには閾値を定めてもよい。当該選択候補の選び方が、本開示の取得ターゲット困難度に応じた所定数の設問を選択候補とすることの一例である。選択候補から選択する設問は、識別及び力困難度の条件を定めて自動で選択候補から設問を選択してもよいし、ランダムでもよいし、人手で選択候補から設問を選択してもよい。 The calculation unit 216 selects questions with difficulty levels close to the acquisition target difficulty level from the question pool limited above as selection candidates, and selects questions from the selection candidates. Selection candidates may be selected from a pool of questions limited to a maximum of L questions in order of difficulty to obtain the target. A threshold value may be set for the proximity to the acquisition target difficulty level. This method of selecting selection candidates is an example of selecting a predetermined number of questions according to the acquisition target difficulty level of the present disclosure as selection candidates. Questions to be selected from the selection candidates may be automatically selected from the selection candidates by setting conditions for identification and difficulty level, or may be selected at random, or questions may be manually selected from the selection candidates.

設問設定部218は、選択された設問をセットに追加し、選択された設問を設問プールから除する。 The question setting unit 218 adds the selected question to the set and removes the selected question from the question pool.

第2判定部220は、第1判定部212、ランダム設定部214、計算部216、及び設問設定部218の処理を設問数Nの設問を選択するまで処理を繰り返す。 The second determination unit 220 repeats the processing of the first determination unit 212, the random setting unit 214, the calculation unit 216, and the question setting unit 218 until N questions are selected.

次に、第1実施形態の問題生成処理の作用について説明する。図6は、第1実施形態の問題生成処理の流れを示すフローチャートである。 Next, the operation of the problem generation process according to the first embodiment will be explained. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of problem generation processing according to the first embodiment.

ステップS200において、CPU11は、記憶部102から設問プールと、出題する試験問題の設問数Nとを取得する。 In step S200, the CPU 11 acquires the question pool and the number N of test questions to be asked from the storage unit 102.

ステップS202において、CPU11は、所定のランダム選択条件を満たすか否かを判定する。ランダム選択条件を満たす場合にはステップS204へ移行し、ランダム選択条件を満たさない場合にはステップS28へ移行する。 In step S202, the CPU 11 determines whether a predetermined random selection condition is satisfied. If the random selection conditions are met, the process moves to step S204, and if the random selection conditions are not satisfied, the process moves to step S28.

ステップS204において、CPU11は、セットを空にする。 In step S204, the CPU 11 empties the set.

ステップS206において、CPU11は、設問プールからランダムに設問を選択する。次にステップS220へ移行する。 In step S206, the CPU 11 randomly selects a question from the question pool. Next, the process moves to step S220.

ステップS208において、CPU11は、識別力の指定があるか否かを判定する。指定がある場合にはステップS210へ移行し、識別力の指定がない場合にはステップS214へ移行する。 In step S208, the CPU 11 determines whether or not the discrimination power is specified. If there is a designation, the process moves to step S210, and if there is no discrimination power designation, the process moves to step S214.

ステップS210において、CPU11は、セットの現在の設問数と、セットの現在の設問の識別力の平均と、目標識別力とに基づく取得ターゲット識別力を計算する。 In step S210, the CPU 11 calculates the obtained target discrimination power based on the current number of questions in the set, the average discrimination power of the current questions in the set, and the target discrimination power.

ステップS212において、CPU11は、識別力が取得ターゲット識別力の値以上となる設問に、選択可能な設問を限定した設問プールを作成する。 In step S212, the CPU 11 creates a question pool in which selectable questions are limited to questions whose discrimination power is equal to or greater than the value of the acquired target discrimination power.

ステップS214において、CPU11は、セットの現在の設問数と、セットの現在の設問の困難度の平均と、目標困難度とに基づく取得ターゲット困難度を計算する。 In step S214, the CPU 11 calculates the acquisition target difficulty level based on the current number of questions in the set, the average difficulty level of the current questions in the set, and the target difficulty level.

ステップS216において、CPU11は、取得ターゲット困難度に近い困難度の設問を、設問プールから最大L問を選んで選択候補とする。なお、ステップS212を経ている場合には、限定した設問プールを用いる。 In step S216, the CPU 11 selects up to L questions from the question pool with difficulty levels close to the acquisition target difficulty level as selection candidates. Note that if step S212 has been passed, a limited question pool is used.

ステップS218において、CPU11は、選択候補から1問の設問を選択する。 In step S218, the CPU 11 selects one question from the selection candidates.

ステップS220において、CPU11は、選択された設問をセットに追加する。 In step S220, the CPU 11 adds the selected question to the set.

ステップS222において、CPU11は、選択された設問を設問プールから除外する。 In step S222, the CPU 11 excludes the selected question from the question pool.

ステップS224において、CPU11は、選択した設問数が設問数N以上(選択した設問数≧N)になったか否かを判定する。N以上の場合は処理を終了し、N以上でない場合はステップS202に戻って次の処理を繰り返す。 In step S224, the CPU 11 determines whether the number of selected questions is equal to or greater than the number of questions N (number of selected questions≧N). If the number is N or more, the process ends, and if it is not N or more, the process returns to step S202 and the next process is repeated.

以上説明したように、第1実施形態に係る出題最適化システム100は、出題する問題の難易度のばらつきを抑えた問題選択と試験結果の問題選択への反映を可能とする。 As described above, the question optimization system 100 according to the first embodiment makes it possible to select questions that suppress variation in difficulty of questions to be asked and to reflect test results in question selection.

(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。第2実施形態は問題生成部110の問題選択手法に所定の関数を用いる手法である。上記課題において説明したように、試験の実施頻度が多くなりつつある昨今では、項目情報量を高くなるような試験の実施により、試験の品質を保つことが求められる。そこで本実施形態では、より項目情報量の高い問題選択を安定して実現するため、問題選択手法として、softmax関数を用いて各設問の項目情報量を確率値に変換して設問を選択する手法を用いる。softmax関数が、本開示の所定の関数の一例である。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described. The second embodiment is a method in which a predetermined function is used in the problem selection method of the problem generating section 111. As explained in the above-mentioned subject, in recent years, as tests are being conducted more frequently, it is necessary to maintain test quality by conducting tests with a high amount of item information. Therefore, in this embodiment, in order to stably realize question selection with a higher amount of item information, we use a method of selecting questions by converting the amount of item information of each question into a probability value using a softmax function. Use. A softmax function is an example of a predetermined function of this disclosure.

本実施形態の手法の処理の流れの概要を説明する。出題する問題の設問数をNとして、以下、(1)~(6)の手順で処理を行うことで試験問題の設問を選択する。各処理の詳細は後述する。
(1):事前に設定された正規分布からN+1の分位点を求める。
(2):設問プール内の各設問について(1)で求めた各分位点での項目情報量を計算する。
(3):(1)で求めた分位点リストの中心から順に選択していく。
(4):(3)で選ばれた分位点での各設問の項目情報量をsoftmax関数に入力し、確率値に変換する。
(5):(4)で求めた確率で設問を選択し、選択された設問を設問プールから排除する。
(6):(3)から(5)をN回繰り返す。
An overview of the processing flow of the method of this embodiment will be explained. Assuming that the number of questions to be asked is N, questions for the exam questions are selected by performing the following steps (1) to (6). Details of each process will be described later.
(1): Find the N+1 quantile from a normal distribution set in advance.
(2): Calculate the amount of item information at each quantile obtained in (1) for each question in the question pool.
(3): Select in order from the center of the quantile list obtained in (1).
(4): The amount of item information for each question at the quantile selected in (3) is input to the softmax function and converted into a probability value.
(5): Select questions with the probability obtained in (4), and exclude the selected questions from the question pool.
(6): Repeat (3) to (5) N times.

図7は、第2実施形態の問題生成部110の構成の詳細である。第2実施形態の問題生成部110は、取得部310と、分位点算出部312と、項目情報量計算部314と、分位点選択部316と、変換部318と、設問設定部320と、判定部322とを含んで構成される。 FIG. 7 shows details of the configuration of the problem generation section 110 of the second embodiment. The problem generation unit 110 of the second embodiment includes an acquisition unit 310, a quantile calculation unit 312, an item information amount calculation unit 314, a quantile selection unit 316, a conversion unit 318, and a question setting unit 320. , and a determining unit 322.

取得部310は、記憶部102から設問プールと、出題する試験問題の設問数Nとを取得する。設問数Nはユーザからの入力を受け付けて取得してもよいし、あらかじめ設定しておいてもよい。 The acquisition unit 310 acquires the question pool and the number N of exam questions to be asked from the storage unit 102. The number of questions N may be obtained by receiving input from the user, or may be set in advance.

分位点算出部312は、所定の正規分布について、分位点リストとして分位点の各々を算出する。分位点算出部312の処理は、上記手順の(1)に対応している。正規分布は出題に対してあらかじめ定めた平均と標準偏差により設定され、能力値θの確率分布として表される。分位点は、確率密度関数(pdf:probability density function)の確率密度の値の累計から算出することができる。分位点算出部312は、確率密度の値の累計から分位点の各々を算出する。分位点の各々を算出することで、分位点の各々に対応する能力値θが決まり、分位点の能力値θに対応した困難度及び識別力の設問を、設問プールの各設問から抽出できる。 The quantile calculation unit 312 calculates each quantile as a quantile list for a predetermined normal distribution. The processing of the quantile calculation unit 312 corresponds to step (1) of the above procedure. The normal distribution is set by a predetermined mean and standard deviation for questions, and is expressed as a probability distribution of ability values θ. The quantile can be calculated from the cumulative total of probability density values of a probability density function (pdf). The quantile calculation unit 312 calculates each quantile from the cumulative total of probability density values. By calculating each quantile, the ability value θ corresponding to each quantile is determined, and the difficulty and discrimination questions corresponding to the ability value θ of the quantile are selected from each question in the question pool. Can be extracted.

図8に、正規分布を用いて分位点を算出した場合の一例を示す。横軸が能力値θ、縦軸が確率密度の値(pdf)を示す。難易度のθが0を平均の起点として、左方向に向かうほど難易度が低い設問に対応し、右方向に向かうほど難易度が高い設問に対応する。分位点算出部312では、正規分布の確率密度関数とx軸に囲まれた部分の面積(正規分布の下側面積)をN+1等分することで、N個の分位点を算出できる。正規分布に引かれた縦線が各分位点を示している。確率密度関数から求まる分位点は、正規分布の中心に近いほど密となり、離れるほど疎になる。なお、正規分布が、本開示の「出題に対してあらかじめ設定された所定の確率分布」の一例である。また、確率分布としては確率密度の値から分位点を求められればよく、正規分布の他、一様分布、ベータ分布等を用いてもよい。 FIG. 8 shows an example of calculating quantiles using a normal distribution. The horizontal axis shows the ability value θ, and the vertical axis shows the probability density value (pdf). The difficulty level θ is set at 0 as the average starting point, and the further to the left corresponds to questions with lower difficulty, and the further to the right corresponds to questions with higher difficulty. The quantile calculation unit 312 can calculate N quantiles by dividing the area of the portion surrounded by the probability density function of the normal distribution and the x-axis (the lower area of the normal distribution) into N+1 equal parts. Vertical lines drawn in the normal distribution indicate each quantile. The quantiles found from the probability density function become denser as they are closer to the center of the normal distribution, and sparser as they are farther away. Note that the normal distribution is an example of "a predetermined probability distribution set in advance for a question" in the present disclosure. Further, as the probability distribution, it is sufficient that quantiles can be obtained from the value of the probability density, and in addition to the normal distribution, a uniform distribution, a beta distribution, etc. may be used.

また、正規分布のパラメータには平均と標準偏差があり、取得部310で平均及び標準偏差の設定を受け付けて正規分布の位置及び形状を設定することもできる。平均を変更することで、分位点リストの全体の位置を左右に移動できる。また、標準偏差を変更することで、分位点リストの各分位点間の長さ(密の度合い)を変化させられる。 Furthermore, the parameters of the normal distribution include an average and a standard deviation, and the acquisition unit 310 can also accept settings for the average and standard deviation to set the position and shape of the normal distribution. By changing the mean, you can move the entire position of the quantile list left or right. Furthermore, by changing the standard deviation, the length (degree of density) between each quantile in the quantile list can be changed.

項目情報量計算部314は、分位点算出部312で算出した分位点の各々について、当該分位点での設問プールの各設問についての項目情報量を計算する。項目情報量計算部314の処理は、上記手順の(2)に対応している。設問プールの各設問は項目jとして表される。被験者の能力に対する項目jへの正答確率p(θ)を以下(1)式として、項目情報量I(θ)は以下(2)式に従って計算できる。

・・・(1)

・・・(2)
For each quantile calculated by the quantile calculation unit 312, the item information amount calculation unit 314 calculates the item information amount for each question in the question pool at that quantile. The processing by the item information amount calculation unit 314 corresponds to step (2) of the above procedure. Each question in the question pool is represented as item j. The item information amount I j (θ) can be calculated according to the following equation (2), where the probability of a correct answer to item j with respect to the subject's ability p j (θ) is expressed by the following equation (1).

...(1)

...(2)

ここで、Dは定数(=1.7)、aは項目jの識別力、bは項目jの困難度、θは能力値である。これらの値は、あらかじめ試験の実施結果等からa値、bを推定して設問の統計情報として記憶部102に格納しておけばよい。 Here, D is a constant (=1.7), aj is the discrimination power of item j , bj is the difficulty level of item j , and θ is the ability value. These values may be stored in the storage unit 102 as the statistical information of the questions by estimating the a value and b from the test results, etc. in advance.

図9は、項目jごとの能力値θに対する正答確率p(θ)を示すグラフである。横軸が能力値θ、縦軸が正答確率p(θ)であり、項目jごとの項目特性曲線(ICC:item characteristic curve)が表される。図9の例では5つの項目jごとに識別力(a値)及び困難度(b値)が与えられた場合の能力値θに対する正答確率p(θ)の推移を示す項目特性曲線が表されている。 FIG. 9 is a graph showing the probability of correct answer p j (θ) with respect to the ability value θ for each item j. The horizontal axis is the ability value θ, the vertical axis is the correct answer probability p j (θ), and the item characteristic curve (ICC) for each item j is represented. In the example of Figure 9, an item characteristic curve showing the transition of the probability of correct answer p j (θ) with respect to the ability value θ when the discrimination ability (a value) and difficulty level (b value) are given for each of the five items j is displayed. has been done.

項目情報量とは各項目jがどの能力値θの被験者に適しているかを表す指標である。項目情報量I(θ)はθ=bの時、最大値をとる。図10は、項目jごとの能力値θに対する項目情報量I(θ)を示すグラフである。 The item information amount is an index representing which ability value θ of the subject each item j is suitable for. The item information amount I j (θ) takes the maximum value when θ=b j . FIG. 10 is a graph showing the amount of item information I j (θ) with respect to the ability value θ for each item j.

分位点選択部316は、分位点リストの中心を基準として所定の順序に応じて、分位点を選択する。分位点選択部316の処理は、上記手順の(3)に対応している。順序に応じた選択は、例えば、正規分布の中心、つまり確率密度の値のピークに近い順に分位点を選択していけばよい。なお、近い順の所定数の分位点の中から任意に選択して、当該所定数の選択を終えてから、次に近い順の所定数の分位点を選択していくように、所定の順序に応じて選択してもよい。 The quantile selection unit 316 selects quantiles in a predetermined order based on the center of the quantile list. The processing of the quantile selection unit 316 corresponds to step (3) of the above procedure. For selection according to the order, for example, the quantiles may be selected in the order of their proximity to the center of the normal distribution, that is, the peak of the probability density value. Note that the predetermined number of quantiles can be arbitrarily selected from among a predetermined number of quantiles in order of closestness, and after completing the selection of the predetermined number, the next predetermined number of quantiles in order of closestness are selected. The selection may be made according to the order.

変換部318は、選択された分位点での各設問の項目情報量を、入力の各設問を確率値として出力が可能なsoftmax関数に入力し、確率値に変換する。変換部318の処理は、上記手順の(4)に対応している。softmax関数の出力yは、n個の実数の組を入力すると、入力値(各設問の項目情報量)の大小関係を保ちながら、確率値に変換し、確率値となるn個の実数の組を出力する関数である。softmax関数は、入力の実数が他の実数と比べて大きいほど、対応する出力となる実数の確率値が大きくなるように、確率値に変換する。softmax関数による変換は下記(3)式に従う。

・・・(3)
The conversion unit 318 inputs the item information amount of each question at the selected quantile to a softmax function that can output each input question as a probability value, and converts it into a probability value. The processing of the conversion unit 318 corresponds to step (4) of the above procedure. The output y i of the softmax function is, when a set of n real numbers is input, it is converted into a probability value while maintaining the magnitude relationship of the input value (item information amount of each question), and the output is a set of n real numbers that become the probability value. This is a function that outputs a tuple. The softmax function converts the input real number into a probability value such that the larger the input real number is compared to other real numbers, the greater the probability value of the corresponding output real number. Conversion using the softmax function follows equation (3) below.

...(3)

は、番号iについて出力される出力値(確率値)である。eはネイピア数、xは番号iの入力値、xは番号kの入力値である。softmax関数にn個の実数の組(x,…,x)を入力すると、n個の実数の組(y,…,y)を出力する。各yは0~1の間で、y,…,yの合計が1となるため、yは確率値として解釈できる。xが他のxと比べ値が大きいほど、yの値は大きくなる。例えば、入力値に3個の実数の組(1,2,3)を与えた場合、出力は(0.09003057,0.24472847,0.66524096)等となる。 y i is an output value (probability value) output for number i. e is the Napier number, x i is the input value of number i, and x k is the input value of number k. When a set of n real numbers (x 1 , . . . , x n ) is input to the softmax function, a set of n real numbers (y 1 , . . . , y n ) is output. Since each y i is between 0 and 1 and the sum of y 1 , . . . , y n is 1, y i can be interpreted as a probability value. The larger the value of x i is compared to other x, the larger the value of y i becomes. For example, if a set of three real numbers (1, 2, 3) is given as an input value, the output will be (0.09003057, 0.24472847, 0.66524096), etc.

なお、項目情報量が、本開示の項目情報量に基づく値の一例である。項目情報量に加えて、設問に関する分位点の能力値θと難易度であるb値との差等を用いて、項目情報量に対する追加の量を定めることもできる。項目情報量に追加の量を加算、減算、及び重みとする等、適宜、softmax関数への入力とする項目情報量に基づく値を設計できる。なお、所定の関数としては、softmax関数に限らず、各設問の値を入力して確率値として出力が可能な任意の関数を用いることができる。例えば、入力値が低いほど確率を高くするsoftmin関数を用いて、各設問を確率値として出力できるように設計してもよいし、softmax関数と組み合わせて用いてもよい。 Note that the item information amount is an example of a value based on the item information amount of the present disclosure. In addition to the item information amount, the amount added to the item information amount can also be determined using the difference between the ability value θ of the quantile regarding the question and the b value that is the difficulty level. A value based on the amount of item information to be input to the softmax function can be designed as appropriate by adding, subtracting, or weighting an additional amount to the amount of item information. Note that the predetermined function is not limited to the softmax function, but any function that can input the value of each question and output it as a probability value can be used. For example, each question may be designed to be output as a probability value using a softmin function that increases the probability as the input value is lower, or may be used in combination with a softmax function.

設問設定部320は、変換部318で変換された確率値に応じて設問を選択し、選択された設問を設問プールから除外する。設問設定部320の処理は、上記手順の(5)に対応している。設問設定部320は各設問の確率値に基づいて、設問を選択すればよい。また、設問プールから選択される設問には分野ごとの出題数の制約を有する。そのため、設問設定部320では、分野の各々について、当該分野で選択された設問の数が所定数に達した場合には、以降の繰り返しの選択において当該分野を選択対象から除外する。 The question setting section 320 selects a question according to the probability value converted by the conversion section 318, and excludes the selected question from the question pool. The process of the question setting unit 320 corresponds to step (5) of the above procedure. The question setting unit 320 may select questions based on the probability value of each question. In addition, there are restrictions on the number of questions selected from the question pool for each field. Therefore, for each field, if the number of questions selected in that field reaches a predetermined number, the question setting unit 320 excludes that field from selection targets in subsequent repeated selections.

判定部322は、分位点選択部316、変換部318、及び設問設定部320の処理を設問数Nの設問を選択するまで繰り返す。判定部322の処理は、上記手順の(6)に対応している。 The determination unit 322 repeats the processes of the quantile selection unit 316, the conversion unit 318, and the question setting unit 320 until N questions are selected. The process of the determination unit 322 corresponds to step (6) of the above procedure.

次に、第2実施形態の問題生成処理の作用について説明する。図11は、第2実施形態の問題生成処理の流れを示すフローチャートである。 Next, the operation of the problem generation process according to the second embodiment will be explained. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of problem generation processing according to the second embodiment.

ステップS300において、CPU11は、記憶部102から設問プールと、出題する試験問題の設問数Nとを取得する。 In step S300, the CPU 11 acquires the question pool and the number N of test questions to be asked from the storage unit 102.

ステップS302において、CPU11は、所定の正規分布について、分位点リストとして分位点の各々を算出する。 In step S302, the CPU 11 calculates each quantile as a quantile list for a predetermined normal distribution.

ステップS304において、CPU11は、ステップS302で算出した分位点の各々について、当該分位点での設問プールの各設問についての項目情報量を上記(2)式に従って計算する。 In step S304, for each of the quantiles calculated in step S302, the CPU 11 calculates the amount of item information for each question in the question pool at that quantile, according to equation (2) above.

ステップS306において、CPU11は、分位点リストの中心を基準として所定の順序に応じて、分位点を選択する。 In step S306, the CPU 11 selects quantiles in a predetermined order based on the center of the quantile list.

ステップS308において、CPU11は、選択された分位点での各設問の項目情報量を、入力の各設問を確率値として出力が可能なsoftmax関数に入力し、上記(3)式に従って、確率値に変換する。 In step S308, the CPU 11 inputs the item information amount of each question at the selected quantile into a softmax function that can output each input question as a probability value, and calculates the probability value according to the above equation (3). Convert to

ステップS310において、CPU11は、ステップS308で変換された確率値に応じて設問を選択し、選択された設問を設問プールから除外する。 In step S310, the CPU 11 selects a question according to the probability value converted in step S308, and excludes the selected question from the question pool.

ステップS312において、CPU11は、選択した設問数が設問数N以上(選択した設問数≧N)になったか否かを判定する。N以上の場合は処理を終了し、N以上でない場合はステップS306に戻って次の分位点を選択して処理を繰り返す。 In step S312, the CPU 11 determines whether the number of selected questions is equal to or greater than the number of questions N (number of selected questions≧N). If it is N or more, the process ends, and if it is not N or more, the process returns to step S306, selects the next quantile, and repeats the process.

以上説明したように、第2実施形態に係る出題最適化システム100は、項目情報量の高い設問を選択し、出題する問題の難易度のばらつきを抑えた問題選択と試験結果の問題選択への反映を可能とする。 As explained above, the question optimization system 100 according to the second embodiment selects questions with a high amount of item information, suppresses variations in difficulty of questions to be asked, and selects questions in the test results. enable reflection.

[検証例]
第1実施形態及び第2実施形態の問題選択手法により問題選択を行った場合の検証を行った。比較検証のための選択手法は、(A)ランダム[random]、(B)平均[avg]、(C)関数[softmax]とした。(B)平均は、目標とする平均に近づけるように設問を選択する第1実施形態の手法である。(C)関数は、softmaxを用いた第2実施形態の手法である。設定は、全設問数200、出題設問数50、シミュレーション回数200として検証を行った。以下では、主に第2実施形態の(C)関数の手法による有効性について述べる。
[Verification example]
Verification was performed when problem selection was performed using the problem selection methods of the first and second embodiments. The selection methods for comparison verification were (A) random [random], (B) average [avg], and (C) function [softmax]. (B) Average is the method of the first embodiment in which questions are selected so as to approach the target average. The function (C) is the method of the second embodiment using softmax. The settings were verified as 200 total questions, 50 questions, and 200 simulations. The effectiveness of the (C) function method of the second embodiment will be mainly described below.

図12~図14は、それぞれの検証手法で問題選択を行った場合のa値、b値の分布である。いずれの図も上のグラフがa値、下のグラフがb値の分布である。なお、凡例のavgは(B)の平均の手法であり、グラフの横軸のavgは選択された設問のa値又はb値の平均を指している。標準偏差(std)、歪度(skew)、及び尖度(kurtosis)をそれぞれ平均(avg)と比較している。図12は平均及び標準偏差の分布を検証したグラフである。図13は平均及び歪度の分布を検証したグラフである。図14は平均及び尖度の分布を検証したグラフである。いずれのグラフにおいても、(B)平均では、b値について平均に集約されていることが確認できた。また、(C)関数の手法は他の手法に比べて、(B)平均に集中し過ぎずに平均に寄って適度に集約され、(A)ランダムよりもばらつきが小さく適度に集約されていることが確認できた。 FIGS. 12 to 14 show the distribution of a values and b values when questions are selected using each verification method. In both figures, the upper graph is the distribution of a values, and the lower graph is the distribution of b values. Note that avg in the legend is the average method in (B), and avg on the horizontal axis of the graph indicates the average of the a value or b value of the selected question. Standard deviation (std), skewness (skew), and kurtosis (kurtosis) are each compared to the average (avg). FIG. 12 is a graph verifying the distribution of the average and standard deviation. FIG. 13 is a graph verifying the average and skewness distribution. FIG. 14 is a graph verifying the distribution of the mean and kurtosis. In both graphs, it was confirmed that the b values were aggregated into the average in (B) average. In addition, compared to other methods, the (C) function method (B) does not concentrate too much on the average but is appropriately aggregated toward the average, and (A) has less variation than random and is appropriately aggregated. This was confirmed.

図15は、各設問が選択された頻度を検証したグラフである。グラフは、シミュレーションにおいて各設問が選択された頻度を表している。(C)関数の手法は他の手法に比べて、適した設問を多く選びつつ、多様な設問が選択できていることが確認できた。 FIG. 15 is a graph examining the frequency with which each question was selected. The graph represents the frequency with which each question was selected in the simulation. (C) It was confirmed that the function method selected more appropriate questions and a wider variety of questions than other methods.

図16は、テスト情報量及びテスト得点期待値を検証したグラフである。テスト情報量は、選択された設問の項目情報量の合計である。T(θ)は能力値θの被験者のテスト得点の期待値を示す。いずれの検証も曲線が集約されているほど試験の受験者にとって差が生じにくい。(C)関数の手法は他の手法に比べて、テスト情報量(information)及び得点情報T(θ)が集約されていることが確認できた。(B)平均の手法も、(A)ランダムに比べて集約されていることが確認できた。図17は、検証において選択され得るすべての設問の能力値θに対する項目情報量を表示したグラフである。 FIG. 16 is a graph verifying the amount of test information and the expected test score. The test information amount is the total amount of item information of the selected questions. T(θ) represents the expected test score of the subject with the ability value θ. In both tests, the more the curves are aggregated, the less likely there will be a difference for test takers. It was confirmed that the test information and score information T(θ) were more concentrated in the (C) function method than in other methods. It was confirmed that the (B) average method was also more aggregated than the (A) random method. FIG. 17 is a graph showing the amount of item information with respect to the ability value θ of all questions that can be selected in the verification.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.

また、本願明細書中において、プログラムが予めインストールされている実施形態として説明したが、当該プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。 Furthermore, although the present specification has been described as an embodiment in which a program is installed in advance, it is also possible to provide the program by storing it in a computer-readable recording medium.

100 出題最適化システム
102 記憶部
110 問題生成部
112 分析部
210、310 取得部
212 第1判定部
214 ランダム設定部
216 計算部
218 設問設定部
220 第2判定部
312 分位点算出部
314 項目情報量計算部
316 分位点選択部
318 変換部
320 設問設定部
322 判定部
100 Question optimization system 102 Storage unit 110 Question generation unit 112 Analysis units 210, 310 Acquisition unit 212 First judgment unit 214 Random setting unit 216 Calculation unit 218 Question setting unit 220 Second judgment unit 312 Quantile calculation unit 314 Item information Quantity calculation section 316 Quantile selection section 318 Conversion section 320 Question setting section 322 Judgment section

Claims (7)

試験問題の候補として登録された各設問並びに試験実施履歴に基づく前記設問及び各試験結果の統計情報を格納する記憶部と、
前記記憶部から出題の候補となる各設問を含む設問プールを取得し、試験運営者の指定に応じて、候補とする各設問を確率値として出力可能な所定の関数による手法の問題選択手法を用いて、前記設問プールから設問を選択し、試験問題を生成する問題生成部と、
生成した前記試験問題の試験結果についての個別の前記統計情報を算出し、前記記憶部の前記統計情報に反映する分析部と、
を含み、
前記問題選択手法を用いた前記試験問題の生成において、
前記問題生成部は、取得部と、分位点算出部と、項目情報量計算部と、分位点選択部と、変換部と、設問設定部と、判定部とを含み、
前記取得部は、出題の候補となる各設問を含む設問プールと、出題する設問数Nとを取得し、
前記分位点算出部は、出題に対してあらかじめ設定された所定の確率分布であって、能力値の確率分布について、当該確率分布と前記設問数Nとから分位点リストとして分位点の各々を算出し、
前記分位点の各々には、対応する前記確率分布の横軸を示す能力値が定められ、
前記項目情報量計算部は、前記分位点の各々と前記設問プールの各設問との組み合わせについて、当該設問の項目としての識別力及び困難度と、当該分位点の能力値に基づいて、項目情報量を計算し、
前記分位点選択部は、前記分位点リストの中心を基準として所定の順序に応じて、前記分位点を選択し、
前記変換部は、選択した前記分位点について、当該分位点における各設問の項目情報量の値を、入力値を確率値として出力が可能な所定の関数に入力し、確率値に変換し、
前記設問設定部は、選択した前記分位点における各設問の項目情報量から算出された確率値に応じて設問を選択し、選択された設問を前記設問プールから除外し、
前記判定部は、前記分位点選択部、前記変換部、及び前記設問設定部の処理を前記設問数Nの設問を選択するまで繰り返す、
出題最適化システム。
a storage unit that stores statistical information of each question registered as a candidate for an exam question and the questions and each exam result based on the exam implementation history;
A question pool containing each candidate question is acquired from the storage unit, and a question selection method using a predetermined function that can output each candidate question as a probability value according to the specifications of the test administrator is implemented. a question generation unit that selects questions from the question pool and generates test questions using the question pool;
an analysis unit that calculates individual statistical information regarding the test results of the generated test questions and reflects the statistical information in the storage unit;
including;
In generating the test questions using the question selection method,
The question generation unit includes an acquisition unit, a quantile calculation unit, an item information amount calculation unit, a quantile selection unit, a conversion unit, a question setting unit, and a determination unit,
The acquisition unit acquires a question pool including each question to be asked and the number N of questions to be asked;
The quantile calculation unit calculates a quantile list based on the probability distribution of the ability value, which is a predetermined probability distribution set in advance for the question, and the number of questions N. Calculate each,
For each of the quantiles, an ability value indicating the horizontal axis of the corresponding probability distribution is determined,
The item information amount calculation unit calculates, for a combination of each of the quantiles and each question of the question pool, based on the discrimination ability and difficulty level of the question as an item, and the ability value of the quantile. Calculate the amount of item information,
The quantile selection unit selects the quantile points according to a predetermined order based on the center of the quantile list,
For the selected quantile, the conversion unit inputs the value of the amount of item information of each question at the quantile into a predetermined function that can output the input value as a probability value, and converts it into a probability value. ,
The question setting unit selects a question according to a probability value calculated from the item information amount of each question at the selected quantile, and excludes the selected question from the question pool;
The determination unit repeats the processing of the quantile selection unit, the conversion unit, and the question setting unit until the number N of questions is selected.
Question optimization system.
前記所定の関数は、n個の実数の組を入力すると、確率となるn個の実数の組を出力する関数であり、
前記各設問の項目情報量の大小関係を保ちながら、入力の実数が他の実数と比べて大きいほど、対応する出力となる実数の確率値が大きくなるように、実数の各々を前記確率値に変換する、請求項1に記載の出題最適化システム。
The predetermined function is a function that, when inputting a set of n real numbers, outputs a set of n real numbers that is a probability,
While maintaining the size relationship of the item information amount of each question, each real number is converted to the above probability value so that the larger the input real number is compared to other real numbers, the greater the probability value of the corresponding output real number. The question optimization system according to claim 1, which performs conversion.
前記取得部は、前記設問プールとともに、前記出題に対する平均及び標準偏差の設定を受け付け、前記確率分布を設定する、請求項1に記載の出題最適化システム。 2. The question optimization system according to claim 1, wherein the acquisition unit receives settings of an average and standard deviation for the question, as well as the question pool, and sets the probability distribution. 前記設問プールから選択される設問には分野ごとの出題数の制約を有し、
前記設問設定部は、分野の各々について、当該分野で選択された設問の数が所定数に達した場合には、以降の繰り返しの選択において当該分野を選択対象から除外する、請求項1に記載の出題最適化システム。
The questions selected from the question pool have restrictions on the number of questions for each field,
2. The question setting unit, for each field, when the number of questions selected in the field reaches a predetermined number, excludes the field from selection targets in subsequent repeated selections. Question optimization system.
前記統計情報は、各設問に関する情報と、前記試験実施履歴における各試験結果に関する情報を含み、
前記各設問に関する情報は、正答率、点双列相関係数、識別指数、項目反応理論における識別力であるa値、及び困難度であるb値の何れかを少なくとも含み、
前記各試験結果に関する情報は、信頼性係数、標準偏差、平均点、及び受験者の得点分布の何れかを少なくとも含む請求項1に記載の出題最適化システム。
The statistical information includes information regarding each question and information regarding each test result in the test implementation history,
The information regarding each question includes at least one of a correct answer rate, a point biserial correlation coefficient, a discrimination index, an a value which is a discrimination power in item response theory, and a b value which is a difficulty level,
The question optimization system according to claim 1, wherein the information regarding each test result includes at least one of a reliability coefficient, a standard deviation, an average score, and a score distribution of test takers.
試験問題の候補として登録された各設問並びに試験実施履歴に基づく前記設問及び各試験結果の統計情報を含む記憶部から、出題の候補となる各設問を含む設問プールを取得し、試験運営者の指定に応じて、候補とする各設問を確率値として出力可能な所定の関数による手法の問題選択手法を用いて、前記設問プールから設問を選択し、試験問題を生成し、
生成した前記試験問題の試験結果についての個別の前記統計情報を算出し、前記記憶部の前記統計情報に反映し、
前記問題選択手法を用いた前記試験問題の生成において、
出題の候補となる各設問を含む設問プールと、出題する設問数Nとを取得し、
出題に対してあらかじめ設定された所定の確率分布であって、能力値の確率分布について、当該確率分布と前記設問数Nとから分位点リストとして分位点の各々を算出し、
前記分位点の各々には、対応する前記確率分布の横軸を示す能力値が定められ、
前記分位点の各々と前記設問プールの各設問との組み合わせについて、当該設問の項目としての識別力及び困難度と、当該分位点の能力値とに基づいて、項目情報量を計算し、
前記分位点リストの中心を基準として所定の順序に応じて、前記分位点を選択し、
選択した前記分位点について、当該分位点における各設問の項目情報量の値を、入力値を確率値として出力が可能な所定の関数に入力し、確率値に変換し、
選択した前記分位点における各設問の項目情報量から算出された確率値に応じて設問を選択し、選択された設問を前記設問プールから除外し、
前記分位点の選択、前記変換、並びに前記設問の選択及び除外の処理を前記設問数Nの設問を選択するまで繰り返す、
処理をコンピュータに実行させる出題最適化方法。
A question pool containing each question that is a candidate for questions to be asked is acquired from a storage unit that includes each question that has been registered as a candidate for an exam, as well as statistical information on the questions and each test result based on the exam implementation history, and According to the specification, select questions from the question pool using a question selection method using a predetermined function that can output each candidate question as a probability value, and generate test questions;
Calculating the individual statistical information regarding the test results of the generated test questions and reflecting it in the statistical information in the storage unit,
In generating the test questions using the question selection method,
Obtain a question pool containing each candidate question and the number N of questions to be asked,
A predetermined probability distribution set in advance for questions, regarding the probability distribution of ability values, each of the quantiles is calculated as a quantile list from the probability distribution and the number of questions N,
For each of the quantiles, an ability value indicating the horizontal axis of the corresponding probability distribution is determined,
For a combination of each of the quantiles and each question of the question pool, calculate the amount of item information based on the discrimination power and difficulty level as an item of the question and the ability value of the quantile,
selecting the quantile points according to a predetermined order based on the center of the quantile list;
For the selected quantile, input the value of the amount of item information for each question at the quantile into a predetermined function that can output the input value as a probability value, converting it into a probability value,
selecting a question according to a probability value calculated from the item information amount of each question at the selected quantile, and excluding the selected question from the question pool;
repeating the selection of the quantile, the conversion, and the selection and exclusion of questions until the number N of questions is selected;
A question optimization method that allows the computer to perform the processing.
試験問題の候補として登録された各設問並びに試験実施履歴に基づく前記設問及び各試験結果の統計情報を含む記憶部から、出題の候補となる各設問を含む設問プールを取得し、試験運営者の指定に応じて、候補とする各設問を確率値として出力可能な所定の関数による手法の問題選択手法を用いて、前記設問プールから設問を選択し、試験問題を生成し、
生成した前記試験問題の試験結果についての個別の前記統計情報を算出し、前記記憶部の前記統計情報に反映し、
前記問題選択手法を用いた前記試験問題の生成において、
出題の候補となる各設問を含む設問プールと、出題する設問数Nとを取得し、
出題に対してあらかじめ設定された所定の確率分布であって、能力値の確率分布について、当該確率分布と前記設問数Nとから分位点リストとして分位点の各々を算出し、
前記分位点の各々には、対応する前記確率分布の横軸を示す能力値が定められ、
前記分位点の各々と前記設問プールの各設問との組み合わせについて、当該設問の項目としての識別力及び困難度と、当該分位点の能力値とに基づいて、項目情報量を計算し、
前記分位点リストの中心を基準として所定の順序に応じて、前記分位点を選択し、
選択した前記分位点について、当該分位点における各設問の項目情報量の値を、入力値を各設問を確率値として出力が可能な所定の関数に入力し、確率値に変換し、
選択した前記分位点における各設問の項目情報量から算出された確率値に応じて設問を選択し、選択された設問を前記設問プールから除外し、
前記分位点の選択、前記変換、並びに前記設問の選択及び除外の処理を前記設問数Nの設問を選択するまで繰り返す、
処理をコンピュータに実行させる出題最適化プログラム。
A question pool containing each question that is a candidate for questions to be asked is acquired from a storage unit that includes each question that has been registered as a candidate for an exam, as well as statistical information on the questions and each test result based on the exam implementation history, and According to the specification, select questions from the question pool using a question selection method using a predetermined function that can output each candidate question as a probability value, and generate test questions;
Calculating the individual statistical information regarding the test results of the generated test questions and reflecting it in the statistical information in the storage unit,
In generating the test questions using the question selection method,
Obtain a question pool containing each candidate question and the number N of questions to be asked,
A predetermined probability distribution set in advance for questions, regarding the probability distribution of ability values, each of the quantiles is calculated as a quantile list from the probability distribution and the number of questions N,
For each of the quantiles, an ability value indicating the horizontal axis of the corresponding probability distribution is determined,
For a combination of each of the quantiles and each question of the question pool, calculate the amount of item information based on the discrimination power and difficulty level as an item of the question and the ability value of the quantile,
selecting the quantile points according to a predetermined order based on the center of the quantile list;
For the selected quantile, input the value of the item information amount of each question at the quantile into a predetermined function that can output the input value as a probability value for each question, converting it into a probability value,
selecting a question according to a probability value calculated from the item information amount of each question at the selected quantile, and excluding the selected question from the question pool;
repeating the selection of the quantile, the conversion, and the selection and exclusion of questions until the number N of questions is selected;
A question optimization program that allows the computer to perform the processing.
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