IRS分析法中项目顺序系数的计算机优化算法及实现

秦 伟，莫永华，洪雪琼

（ 1．广西师范学院 计算机与信息工程学院，广西 南宁530023；2．铜仁学院 物理与电子科学系，贵州 铜仁 554300 ）

IRS分析法中项目顺序系数的计算机优化算法及实现

秦 伟1,2，莫永华1，洪雪琼1

（ 1．广西师范学院 计算机与信息工程学院，广西 南宁530023；2．铜仁学院 物理与电子科学系，贵州 铜仁 554300 ）

IRS分析法是一种教育信息处理方法，它是在得分数据基础上对项目的关联程度进行排序的一种分析方法。目前的实践应用中没有一种快捷的方式生成IRS分析法中的关联矩阵以便于IRS图的形成，笔者利用VBA实现IRS中项目顺序系数算法以便于IRS图计算机自动生成，为IRS分析方法的快捷处理提供方便。

项目关联结构分析（IRS分析）法； 顺序系数； 项目顺序系数表； IRS矩阵图； VBA

所谓IRS分析是Item Relational Structure Analysis的词头组合，它是教育信息处理的一种实用方法，是基于学生对问题（项目）的理解程度排序、对问题间的关联结构进行分析的一种结构分析法。在这种分析中，通常是以图来表示问题的关联结构的，图称之为IRS图[1]。在教育信息处理中常用的S-P表分析法，由于将学生、问题的得分进行了一定的排列和处理，它能为我们提供许多重要的信息，在教学中得到了一定的应用，取得了满意的效果。但实际的应用中，它虽能指出某些问题的特异性，却不能给出问题（项目）间的相互关系，在使用时受到了一定的限制。针对这些问题，人们提出了项目关联结构分析（IRS分析）法。

1．IRS分析法中顺序系数的计算与阀值

顺序系数是IRS分析法在判定项目间的顺序程度时制定的表示顺序程度的标度，并认定当这种标度达到了一定的阀值后，给定的项目间的顺序关系就成立，作为这种顺序程度的标度就是顺序系数[2]。从项目Pi到项目Pj的顺序系数可以计算出项目Pi和项目Pj间的顺序程度。在顺序系数的分数部分中，其分子表示了项目i的误答，同时又是项目j的正答者实际所占的比例；当分数部分很小时，rij趋于1，表示从项目i到项目j的顺序成立。其分母表示，在项目i与项目j相互独立的情况下，项目i的误答者、项目j的正答者所占的比例；项目i的误答，同时又是项目j的正答，表示了与从i到j这种顺序的相反方向；从顺序系数的定义式可以看出，若顺序完全成立，rij将为最大值1。若项目i与项目j是相互独立的，并无顺序关系，rij很小，且趋于0。这里以得分数据（如表1）和四分表（如表2）来说明公式中的各个参数（根据四分表表2，N为S1、S2、S3到S10的个数；a为项目Pj和项目Pi都答对的个数；b为项目Pj答错而项目Pi答对的个数；c为项目Pj答对而项目Pi答错的个数；d为项目Pj和项目Pi都答错的个数）。

IRS分析法中的阀值是判断顺序关系成立的一个重要参数，通常当顺序系数大于阀值时，我们认为项目间的顺序关系成立；当顺序系数小于阀值时，我们认为项目间的顺序关系不成立；在构成IRS图时，为了易于判定问题间的关联性，构成IRS图，可以让阀值在一定范围内变动。当阀值设置得高一些时，项目间的关联较少，这样可以把项目间关联大的问题抽出。反之，当阀值设置得低一些时，可以更全面地分析项目间的关联性。阀值的设定，对于我们以视觉的方法，分析某种具有一定特性的关系具有重要意义，它实际上是一种特征抽出的操作。通过人工计算得分数据（如表1）的项目顺序系数表（如表3），取阀值为0.5后得到IRS矩阵图（如图4）。

在IRS图的构成中，首先是从得分数据中得到顺序系数，然后根据阀值的设定才能形成IRS矩阵图；在实践应用中，对于很多得分数据要根据四分表来计算顺序系数和计算公式中的a、c、d参数，是很繁琐的事，其实可以利用程序算法实现顺序系数计算自动化形成IRS矩阵图以方便IRS图的形成。

表1 得分数据表

表2 四分表

表3 项目顺序系数表

图1 IRS矩阵图

2．VBA简介及IRS分析法中顺序系数计算机优化的算法及实现

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

VBA是Microsoft office集成办公软件的内置编程语言，是新一代标准宏语言[3]。它是基于vb（visual basic）发展起来的，与vb有很好的兼容性。它“寄生于”Office应用程序，是Office2003的一个十分重要的组成部分。它功能强大，面向对象（OOP），利用它可以将繁琐、机械的日常工作自动化，从而极大提高用户的办公效率。由于它可以直接应用于Office套装软件的各项强大功能，而且可以通过宏来生成。宏是VBA的一组语句，可以理解为一个程序段，或者一个子程序。在Office2003中，宏可以直接编写，也可以通过录制而成。VBA编程非常简单，利用Office应用软件作为开发平台，即使非专业人士，也可以很快编出自己的软件，它使用Office应用软件和内置的大量函数、语句、方法等，功能非常丰富。编写好后只要发布含有VBA代码的文档或模板即可，无须考虑运行环境，因为Office是办公自动化普遍配备的应用软件；无须安装和卸载，不影响系统的配置，属于绿色软件。

2．2．IRS分析法中顺序系数计算机优化的算法及实现

实现IRS顺序系数的语言很多，这里以电子表格Excel2003为平台，使用VBA为工具，以得分数据的S-P表（如表1）为例，实现IRS顺序系数矩阵的步骤为：

（1）打开Excel2003，把原始得分数据输入到电子表格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，如果没有就创建，有就跳过。目的是为了计算后的顺序系数存储于sheet2工作表中。

（3）点击“工具”菜单下的“宏”子菜单，在弹出的宏对话框中给宏任意命名如“顺序系数自动化计算”，点击“编辑”进行宏的程序代码编辑（代码见下）。

在VBA编辑器中的宏编辑原始代码为：

说明：设IRS分析法顺序系数计算实现的阀值取0.5，p为问题项目数，s为学生人数；

图2 输入学生人数界面

3 输入问题个数界面

图4 IRS分析法中顺序系数的矩阵图

（4）点击“工具”菜单下的“自定义”子菜单，在弹出的自定义对话框选中“命令”选项卡为刚才创建的宏自定义按钮。

（5）点击自定义的宏按钮实现的图片分别为输入学生人数（如图2），输入问题个数（如图3），分别点击“确定”按钮后会发现工作薄book1中的sheet2工作表中得到了IRS分析法中顺序系数的矩阵图（如图4）。

利用VBA作为工具计算IRS分析法中项目顺序系数只是为了能在大家都熟悉的office应用软件平台上，能快速、容易的实现平常工作计算机自动化。也可以用如C、C++等其他语言开发出IRS分析法中项目顺序系数的分析软件。这里只是为了平常对教育信息的处理工作提供些借鉴。

[1] 刘淼．教育技术专业课程设置采用IR$分析法的研究[J]．软件导刊，2009，8（8）．

[2] 何克抗，李克东．教育信息处理[M]．北京：北京师范大学出版社，2001．

[3] 李政，梁海英，李昊，林广朋．VBA应用基础与实例教程[M]．北京：国防工业出版社，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

（责任编辑 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 伟，男，讲师，广西师范学院高校教师在职研究生，铜仁学院物理与电子科学系教师。