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Type: Tese
Title: Modelos da teoria da resposta ao item hierárquicos sob amostragem informativa
Author(s)/Inventor(s): Lopes, Jocely Nascimento
Advisor: Moura, Fernando Antônio da Silva
Co-advisor: Gonçalves, Kelly Cristina Mota
Abstract: O ajuste de modelos que usam dados de amostra desconsiderando o processo de seleção pode distorcer a análise, principalmente nos casos em que o plano amostral adotado for informativo. Se o plano de amostragem requer que toda amostra possível tenha uma probabilidade conhecida e diferente de zero de ser selecionada, e se essas probabilidades de seleção estão relacionadas com a variável resposta, mesmo após condicionamento nas variáveis explicativas do modelo, o plano de amostragem é informativo e deve ser considerado na inferência. Várias avaliações educacionais podem ser obtidas por amostragem informativa e o modelo da Teoria de Resposta ao Item (TRI) é aplicado em muitas delas. Contudo, em geral, o ajuste dos modelos da TRI desconsidera a possibilidade da informatividade da amostra. O objetivo deste trabalho é propor uma abordagem para a análise de dados dicotômicos em dois estágios obtidos por amostragem informativa e modelados por um modelo da TRI hierárquico de dois estágios. O procedimento de inferência segue a abordagem Bayesiana. Sua principal motivação é a aplicação em avaliações educacionais, que são realizadas por amostras obtidas através de desenhos amostrais complexos e possivelmente informativos. A formulação do modelo da TRI para corrigir os efeitos de uma amostra informativa na inferência é desenvolvida para o plano utilizado no Sistema Nacional de Avaliação da Educação Básica (SAEB). No entanto, qualquer avaliação educacional que considere um plano de amostragem informativo de dois estágios pode usar esta abordagem proposta. A nova metodologia foi aplicada a amostras extraídas da base de dados completa da edição do SAEB 2017, com o mesmo plano de amostragem adotado nas avaliações do SAEB. Para verificar a importância de se considerar o plano amostral na modelagem, a abordagem proposta foi comparada com algumas metodologias comumente utilizadas, que desconsideram a informatividade da amostra.
Abstract: Models fit that use sample data disregarding the process of sample selection can distort the analysis, especially in cases where the sampling plan adopted is informative. If the sampling plan requires that every possible sample has a known and non-zero probability of being selected, and if these probabilities of selection are related to the response variable, even after conditioning on the model’s explanatory variables, the sampling plan is informative and it must be considered in the inference. Several educational assessments might be obtained by informative sampling and the Item Response Theory (IRT) model is applied in many of them. However, in general, the fit of the IRT models disregards the possibility of the informativeness of the sample. The purpose of this work is to propose an approach for fitting dichotomous data under two-stage informative sampling, modeled by a two-level hierarchical IRT model. The inference procedure follows the Bayesian approach. Its main motivation is to be applied to educational assessments, which are carried out by samples obtained through complex and possibly informative sampling designs. The formulation of the IRT model to correct the effects of an informative sample on the inference is developed to the sampling plan used in the National System of the Basic Education Evaluation (SAEB). However, any educational evaluation that considers a two-stage informative sampling plan can use this proposed approach. The new methodology was applied to samples selected from the complete dataset obtained from SAEB 2017 edition, with the same sampling plan adopted in SAEB evaluations. In order to check the importance of considering the sampling plan in modelling, the proposed approach was compared with some traditional methodologies that disregard the informativeness of the sample.
Keywords: Inferência bayesiana
Avaliação educacional
Teoria da resposta ao item
Bayesian inference
Educational assessment
Item response theory
Subject CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Estatística
Production unit: Instituto de Matemática
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: 15-Dec-2021
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Estatística

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