الفصل الرابع — القسم 4.4

أمثلة النماذج المختلطة
وتطبيقاتها المتعددة

Mixed Model Examples · Reliability Paradox · Row Means

خمسة أمثلة ثرية: تثبيت الفقرات والمهام، معاملات الثبات التقليدية الثلاثة، قابلية تعميم متوسطات الصفوف، ومفارقة الثبات-الصدق المُجلّاة برياضيات نظرية G

4.4.1
الفقرات ثابتة
4.4.2
المهام ثابتة
4.4.3
ثبات تقليدي
4.4.4
متوسطات الصفوف
4.4.5
ثبات-صدق
4.4.1 الفقرات ثابتة

تصميم p × I × O — تثبيت الفقرات

المجموعة الاصطناعية رقم 3: مقارنة بين النموذجَين العشوائي (I,O عشوائيان) والمختلط (I ثابت) عند n′ₒ=2 وn′ᵢ=4.

مكوّنات دراسة G للمجموعة الاصطناعية رقم 3 لتصميم p×i×o:

σ²(p)=.5528, σ²(i)=.4417, σ²(o)=.0074, σ²(pi)=.5750, σ²(po)=.1009, σ²(io)=.1565, σ²(pio)=.9352
النموذجσ²(τ)σ²(δ)Est[ES²(p)]σ²(Δ)Eρ²Φ
I ثابت (المختلط) .70.17.86.19 .81.79
I,O عشوائيان .55.31.86.45 .64.55
الملاحظة الجوهرية

تباين الدرجة الملحوظة المتوقعة ES²(p) = .86 لا يتغير بين النموذجَين — الفرق الوحيد هو في كيفية تقسيمه: تثبيت I يُنقل σ²(pI) من δ إلى τ، فيرتفع τ (.55→.70) وينخفض δ (.31→.17) ويرتفع Eρ² (.64→.81).

◈ مقارنة تفاعلية — أثر تثبيت I على المؤشرات عند تغيّر n′ᵢ
لاحظ أن ES²(p) يظل ثابتاً دائماً بينما تتباعد Eρ² في النموذجَين
n′ᵢ
4
n′ₒ
2
Eρ² و Φ للنموذجَين
تفكيك ES²(p) = σ²(τ) + σ²(δ)
4.4.2 المهام ثابتة

تصميم p × (R:T) — تثبيت المهام

المجموعة الاصطناعية رقم 4: ℛ={R} فقط عندما T ثابتة — الجدول 4.8 كاملاً بصورة تفاعلية.

مكوّنات G للمجموعة الاصطناعية رقم 4 بتصميم p×(r:t): σ²(p)=.4731، σ²(t)=.3252، σ²(r:t)=.6475، σ²(pt)=.5596، σ²(pr:t)=2.3802.

نقطة تفسيرية مهمة

نتائج n′ᵣ=1 تمثل إجراء قياس بـ3 مهام يُقيِّمها مقيِّم مختلف لكل مهمة. لو حُللت مباشرةً لكانا متداخلَين تماماً — لكن ذلك ممكن هنا لأن دراسة G استخدمت مهاماً ومقيّمين متعددين، فتمكّن الفصل بين إسهاميهما.

◈ الجدول 4.8 التفاعلي — p×(R:T) بالنموذجَين (n′ₜ=3 ثابت)
n′ᵣ (عدد المقيِّمين)
2

الجدول 4.8 الكامل — n′ₜ=3

المقدارn′ᵣ=1n′ᵣ=2n′ᵣ=3n′ᵣ=4
عشوائيT ثابتعشوائيT ثابتعشوائيT ثابتعشوائيT ثابت
σ²(τ).47.66.47.66.47.66.47.66
σ²(δ).98.79.58.40.45.26.39.20
σ²(Δ)1.301.01.80.51.63.34.55.25
ES²(p)1.451.451.061.06.92.92.86.86
Eρ².33.45.45.62.51.71.55.77
Φ.27.40.37.57.43.66.46.72
في كل حالة: ES²(p) ثابت بين النموذجَين. σ²(τ) في المختلط = .4731+.5596/3 = .66 دائماً. الزيادة في n′ᵣ تُحسّن المعاملات في كلا النموذجَين، والنموذج المختلط أعلى دائماً.
4.4.3 الثبات التقليدي

ثلاثة معاملات ثبات — بعيون نظرية G

الثبات والتكافؤ، والثبات وحده، والاتساق الداخلي — كلها معاملات تعميم بأكوان مختلفة وأوجه ثابتة مختلفة.

المعادلة 4.26 — الثبات والتكافؤ
ارتباط صور مختلفة في مناسبتين
Eρ²_se = σ²(p) / [σ²(p) + {σ²(po) + σ²(pI:o)}]
G: p×(i:o), D: p×(I:o), n′ₒ=1 عشوائي, I عشوائي
كلاهما (I و o) عشوائيان → أصغر تباين درجة كون → أصغر معامل. يتوقع أن يكون الأدنى بين الثلاثة.
المعادلة 4.27 — الثبات (إعادة الاختبار)
ارتباط الصورة نفسها في مناسبتين
Eρ²_s = [σ²(p)+σ²(pI)] / [σ²(p)+σ²(pI)+{σ²(po)+σ²(pIo)}]
G: p×i×o, D: p×I×o, n′ₒ=1 عشوائي, I ثابت
I ثابت → σ²(pI) تنضم إلى τ → معامل أعلى من التكافؤ. أصغر من الاتساق الداخلي إذا σ²(pI) < σ²(po).
المعادلة 4.28 — الاتساق الداخلي (ألفا)
KR-20 أو ألفا كرونباخ
Eρ²_ic = [σ²(p)+σ²(po)] / [σ²(p)+σ²(po)+{σ²(pI)+σ²(pIo)}]
D: p×I×o, n′ₒ=1 ثابت, I عشوائي
o ثابت → σ²(po) تنضم إلى τ → الأعلى بين الثلاثة في الغالب. تطبيق واحد فقط لصورة واحدة.
الترتيب المتوقع

في الغالب: Êρ²_es < Êρ²_s < Êρ²_ic
وبالمقابل: σ̂²(δ_es) > σ̂²(δ_s) > σ̂²(δ_ic)
السبب: مقامات المعاملات الثلاثة متماثلة (ES²(p) واحد)، والفرق فقط في بُسُطها — أي تباين درجة الكون الذي يتحدد بما يُثبَّت.

ثبات المحكمين — معياري وغير معياري

المعياري — المعادلة 4.29
Eρ² = [σ²(p)+σ²(pt)] / [σ²(p)+σ²(pt)+{σ²(pr)+σ²(ptr)}]
G: p×t×r، nᵣ=2. D: p×t×r، n′ₜ=1 (ثابت)، n′ᵣ=1 (عشوائي). σ²(pt) في τ → قيمة مرتفعة عادةً.
غير المعياري — المعادلة 4.30
Eρ² = σ²(p) / [σ²(p)+{σ²(t:p)+σ²(pr)+σ²(tr:p)}]
G: (t:p)×r. τ = σ²(p) فقط. تباين الخطأ يشمل σ²(t:p) → قيمة منخفضة. أصغر من المعياري لسببَين.
◈ مقارنة معاملات الثبات الثلاثة — تفاعلياً
σ²(p)
.30
σ²(po)
.08
σ²(pI)/n′ᵢ
.12
σ²(pIo)/n′ᵢ
.06
4.4.4 متوسطات الصفوف

الصفوف موضوع القياس — تصميم (P:c)×I

بيانات Kane وآخرين (1976): تقديرات الطلاب للتدريس — 15 شعبة، 8 بنود سمات. ثلاثة معاملات لثلاثة أكوان.

مكوّنات G لبيانات الشعب الدراسية: σ̂²(c)=.03، σ̂²(p:c)=.17، σ̂²(i)=.13، σ̂²(ci)=.05، σ̂²(pi:c)=.28. التصميم: (P:c)×I حيث c = الصف الدراسي (موضوع القياس).

P و I عشوائيان — 4.31
σ²(c)/[σ²(c)+{σ²(cI)+σ²(P:c)+σ²(PI:c)}]
التعميم على كلٍّ من الطلاب والبنود
I عشوائي؛ P ثابت — 4.32
[σ²(c)+σ²(P:c)]/[σ²(c)+σ²(P:c)+{σ²(cI)+σ²(PI:c)}]
التعميم على البنود فقط — الطلاب ثابتون
P عشوائي؛ I ثابت — 4.33
[σ²(c)+σ²(cI)]/[σ²(c)+σ²(cI)+{σ²(P:c)+σ²(PI:c)}]
التعميم على الطلاب فقط — البنود ثابتة. Φ(P)=Eρ²(P)
◈ الجدول 4.10 التفاعلي — دراسات D للتصميم (P:c)×I عند n′ᵢ=8
n′ₚ (أشخاص داخل الصف)
10
n′ₚالنموذجσ²(τ)σ²(δ)σ²(Δ)Eρ²Φ
10P,I عشوائيان.030.027.043.53.41
P عشوائي؛ I ثابت.036.021.021.64.64
I عشوائي؛ P ثابت.047.010.026.83.64
20P,I عشوائيان.030.017.033.65.48
P عشوائي؛ I ثابت.036.010.010.78.78
I عشوائي؛ P ثابت.039.008.024.83.61
توجيه عملي من الكاتب

من الحكمة في التطبيقات العملية تقديم نتائج دراسات D لعدة نماذج — كما في الجدول 4.10 — حتى لو احتاج بعضها قدراً من التحفظ. فذلك يوفر معلومات لأغراض مختلفة ولمحققين يتبنون وجهات نظر مختلفة حيال إجراء القياس.

4.4.5 مفارقة الثبات–الصدق

مفارقة الثبات–الصدق — تفسير أنيق

كيف تؤدي محاولة زيادة الثبات عبر التقييس (تثبيت الأوجه) إلى خفض مؤشرات الصدق — وكيف تُطمسها نظرية G.

XpRF
الدرجات الملحوظة
μpF = ERXpRF
الكون المقيَّد (ثابت F)
μp = EREFXpRF
الكون الأوسع (كلاهما عشوائي)
ثبات: X→μpF صدق: X→μp صدق مصحح: μpF→μp
4.35
Eρ²(XpRF, μpF) = [σ²(p)+σ²(pF)] / [σ²(p)+σ²(pF)+{σ²(pR)+σ²(pRF)}]
معامل الثبات — F ثابت → σ²(pF) في τ
4.34
Eρ²(XpRF, μp) = σ²(p) / [σ²(p)+{σ²(pR)+σ²(pF)+σ²(pRF)}]
معامل الصدق المربّع — F عشوائي في الكون الأوسع → σ²(pF) في δ
4.36
Eρ²(μpF, μp) = σ²(p) / [σ²(p)+σ²(pF)]
معامل الصدق المصحح من التوهين — يربط الكون المقيَّد بالكون الأوسع
4.37
Eρ²(XpRF, μp) = Eρ²(XpRF, μpF) × Eρ²(μpF, μp)
التفكيك الرياضي: الصدق = الثبات × الصدق المصحح من التوهين
◈ مفارقة الثبات–الصدق — تفاعلياً
حرّك σ²(pF) وشاهد كيف يرتفع الثبات وينخفض الصدق في آنٍ واحد
σ²(p)
.25
σ²(pF) — محور المفارقة!
.10
σ²(pR)
.08
σ²(pRF)
.05
Eρ²_ثبات
--
يرتفع عندما يرتفع σ²(pF)
Eρ²_صدق
--
ينخفض عندما يرتفع σ²(pF)
تطبيق مفارقة الثبات–الصدق على ثبات المحكمين

في قسم 4.4.3: R=r، F=t. ثبات المحكمين (4.35) = [σ²(p)+σ²(pt)] / [...]. صدق مربّع (4.38) = σ²(p)/[σ²(p)+{σ²(pr)+σ²(pt)+σ²(ptr)}].
كلما زاد σ²(pt): الثبات يرتفع ↑ + الصدق ينخفض ↓ + الربط بين الكونَين يضعف ↓.
هذا يكشف كيف تطمس نظرية G الفروق الاعتباطية بين الثبات والصدق — وتجبر الباحث على التركيز على نوع الاستدلالات المقصودة.

الحاسبة الشاملة

احسب النماذج العشوائية والمختلطة للتصميم p×I×O

أدخل مكوّنات G وأحجام D، وسيتم حساب النموذج العشوائي والنموذجَين المختلطَين (I ثابت، O ثابت) فوراً.

⟨σ²⟩ مكوّنات G — التصميم p×i×o
σ²(p)
σ²(i)
σ²(o)
σ²(pi)
σ²(po)
σ²(io)
σ²(pio)
n′ᵢ
n′ₒ