一、與學習表現關係之相關研究
在徑路搜尋的研究中，經常使用 GTD、PFC、PRX 三種相似性指數來 預測學習的表現。
最早實際應用到心理學的為 Goldsmith et al. (1991) ，探討採用徑路搜 尋法和多向度量尺所測量的知識結構，對於大學生在心理學研究法學期成 績的預測力。研究結果發現，徑路搜尋計算所得的 PFC 指數，較 GTD 指 數、PRX 指數、多向度量尺計算所得的指數有更好的預測力。
Gomez & Housner (1992) 以物理準教師為對象，採用徑路搜尋法探討 受試者的物理教學知識結構與其學期成績表現的關係。研究結果顯示，三
種相似性指數皆與學期成績有顯著的相關，預測力最高的為PRX 指數，其 次為PFC 指數，最低的是 GTD 指數。
Acton et al. (1994) 採用不同參照結構計算 PFC 指數對學業表現的預 測力。結果發現採用專家的團體平均參照結構和優秀學生的團體平均參照 結構，計算所得的PFC 指數之預測力相當有效，其中以專家的團體平均參 照結構，計算所得的PFC 指數，預測學習表現效果最佳。
國內的研究者江淑卿 (民 86) 以國小六年級為研究對象，以徑路搜尋 作為工具，探討小學生自然科的知識結構與其科學文章理解能力關係。研 究結果顯示，知識結構的三種接近性指數 PFC、GTD 和 PRX 對於小學生 的科學文章理解及自然科學成績有良好預測力，預測力最高的為GTD，其 次為PFC，最低的為 PRX。可見知識結構與科學文章的理解能力有密切的 關係，而且三種知識結構相似性指數有預測學習表現的能力。
涂金堂 (民 89) 採用徑路搜尋法探究暑期進修學士學位的國小教師，
其修習社會心理學前後的知識結構變化情形。研究結果發現，前測的GTD 指數對學業成績的解釋力為 15%，後測的知識結構 PFC 指數解釋量為 35%、GTD 的解釋量為 18%。
涂金堂 (民 90) 以 216 位國小六年級學生為研究對象，探討不同數學 能力學生其數學文字題問題結構的差異情形。結果發現，不同數學能力學 生的數學文字題問題結構有差異，且高數學能力學生的PRX 指數值顯著高 於中、低數學能力學生。
黃湃翔 (民 91) 探究高中學生物理學科的知識結構和學習表現的關 係，研究發現，不同學習成就學生的物理知識結構確實具有個別差異，其 中PRX 指數和 PFC 指數確實能在指數分數上，顯現出不同的差異水準。
綜合上述，有關以徑路搜尋分析計算出的三種相似性指數 GTD、
PFC、PRX 與學習表現的關係之研究結果，發現在不同的特定學習領域，
三種相似性指數能有效預測學習的表現，但哪一指數預測力最佳則尚無定
論。
二、專家與生手差異性之相關研究
在知識結構差異性的相關研究中，其基本假設是專家與生手的知識結 構組織和關係有所不同。為了瞭解此差異，許多研究進行了專家與生手的 比較。
Schvaneveldt, Durso, Goldsmith, Breen, Cooke, Tucker & Maio (1985) 比較飛行專家與生手有關飛行的知識結構。結果發現，徑路搜尋與多向度 量尺都能預測及區辨專家與生手的知識結構。
Goldsmith et al. (1991) 依據考試成績將學生分為四種能力組，透過徑 路搜尋測量知識結構。結果顯示，能力較佳學生的知識結構與參照結構愈 相似。
Gomez, Hadfield & Housner (1995) 以徑路搜尋測量有關數學概念知 識結構，發現不論採用教學者的參照結構、四位教師個別的參照結構或四 位教師平均的參照結構，其結果都是較高能力者的知識結構優於低能力 者。
蔡佳燕 (民 89) 探討國小學生數學學科知識評量之情形，發現知識結 構評量結果可明顯區別出數學成就差異。
余民寧等人 (民 90) 利用徑路搜尋為評量方法，利用量尺化程序分析 學生的知識結構，發現不同學力程度學生的知識結構不盡相同，學力程度 愈高學生的知識結構愈接近所期望的學習成果。
林曉芳、余民寧 (民 90) 利用徑路搜尋方法，分析國中學生二元一次 方程式課程的知識結構與學業成就之關聯，研究發現：1.低成就學生的概 念結構圖與教師的概念結構圖差異甚大；中學習成就學生次之；高成就學 生在代數上的理解情形近似於教師，尤其數學學習成就較佳的學生，其學 習的表現與教師相同。2.低成就學生的概念結構圖大多相仿，且與高成就
學生的概念結構圖有明顯的差異存在。
綜上所述，有關知識結構的差異性研究結果，發現不同特定領域的專 家和生手在知識結構存在顯著的差異，不同能力者的知識結構有所不同。
然而，目前研究只提出在不同能力的受試者其知識結構具有差異性，
但認知型式等非學習成就因素特性，也有可能影響個人的知識結構 (Hall, 1988) ，故本研究亦欲討論認知型式與知識結構之關係。
三、結合試題反應理論的徑路搜尋
許淑貞 (民 92) 結合試題反應理論及模糊化認知結構改進徑路搜尋方 法，並將之應用在幾何概念領域。研究結果發現：1.學生能力較低者，知 識結構圖中與 A1「三角形基本辨識」連接的概念數多於能力值較高者，
且能力值愈相近，其知識結構圖就愈相似。2.三個相似性指數與能力值之 間均呈現高度相關，且以PFC 指數具有最佳預測力。
周先祝 (民 92) 改進山下、勝又、津田 (1994) 的類似係數融入試題 反應理論，做為徑路搜尋近似資料的值，並以van Hiele 幾何思考層次的理 論為基礎，將此方法運用在國小六年級學童四邊形幾何概念的知識結構分 析上。研究結果顯示，在幾何思考層次順階層類型當中，各類型學童之間 的相似性指數PFC 值及能力值均達到顯著的差異，且達到的幾何思考層次 愈高者，其知識結構圖的核心概念與標準參照知識結構圖的核心概念愈相 似。
在徑路搜尋的應用方面，多數研究者使用概念配對相似性評定法，但 黃湃翔 (民 91) 發現學生無法精確掌握其評定的標準，當概念數目多時，
問題更為嚴重。而許淑貞 (民 92) 、周先祝 (民 92) 的研究方法則無此疑 慮，因此以試題反應理論與徑路搜尋結合，運用在知識結構的分析上是一 個可行的方向。
應用徑路搜尋認知診斷評量方法來探索各種學科領域知識結構，教學
者亦可藉此了解學習者知識結構發展的情形 (Royer, Cisero & Carlo, 1993) ，並可供分析及診斷學生的錯誤概念，針對學習缺陷提出適當的補 救措施。
第四節 試題反應理論的比較與理論
測驗理論 (test theory) 可分為兩大學派：古典測驗理論 (classical test theory) —主要是以真實分數模式 (true score model) 為骨幹，依據弱假定 (weak assumption) 而來；另一為現代測驗理論 (modern test theory) —主要 是以試題反應理論為架構，所依據的為強假定 (strong assumption) 。本節 所要探討試題反應理論即為現代測驗理論的理論中心。