詮釋結構模式分析法

壹、詮釋結構模式

詮釋結構模式 (interpretive structural modeling, 簡稱 ISM) 為 J. N. Warfield 於 1976 年提出的一種社會系統工學 (social system engineering) 之彙整訊息的建 模方法。其分析是就一個集合內元素之間的從屬 (subordinate) 關係矩陣，根據離 散數學和圖形理論，呈現出元素間的階層圖形。傳統的 ISM 分析法可系統化地表 示整體元素之間的階層結構關係。

一、ISM 分析方法的要點 (林原宏，2005)：

若欲分析的系統內有 K 個元素，且已知其中任意兩元素A 與_i A 的二元關_j

2.可到達矩陣(reachability matrix)

定義AˆI  AA²  A³A^P I (AI)^P，其中 I 表示KK 階的單位

Ak R(A^k) M(A^k) ^{R(Ak)M(Ak)}

圖 2-1 ISM 圖的繪製 二、詮釋結構模式在教育與心理方面的實證研究

吳信義 (1998) 利用 ISM 方法，應用於職業教育的「基本電學」科目教學單 元中要素組織關係，根據所建立的教學單元，以電腦化進行分析據以達到課程設 計的負擔。蔡曉信 (1993) 利用 ISM 方法，請在職進修老師開放性地表達對於清 潔劑的觀點，此研究結果顯示 ISM 方法能有效提升有關 STS (Science-Technology Society) 教學的看法和觀念。

鍾靜蓉 (2002) 就經濟學中「需求與供給」單元為實例，以 ISM 方法進行學 習單元的結構化分析，渠以電腦軟體快速建立學習單元的「學習地圖」 (learning map) 與「學習路徑」 (learning path)；唐復 (2003) 應用 ISM 於推動教育視導網 路化之專家意見整合，據以獲得問題的階層關係和改善方案的結構關係。

Tatsuoka (1995) 應用 ISM 分析出具階層性的知識狀態結構，此分析方法認為 概念和認知具有關聯性，因此屬性之間具有先前需要 (prerequisite relationship) 的 關係。

Hawthorme and Sage (1975) 應用 ISM 方法於高等教育課程計畫的意見整 合，就五種不同團體成員於討論過程中，提出對於高等教育的意見。Yamashita (1997) 根 據 模 糊 推 理 (fuzzy reasoning) 與 模 糊 結 構 模 式 (fuzzy structural modeling)，此模式係以模糊理論為基礎的 ISM 分析，發展一套有關高中畢業生

A1

A5

A3 A₄

A₂

A₁

A₅

A3 A4

A₂

的升學與就業輔導的生涯決定模式 (career decision-making model) 量表。

Fontela (2003) 認 為 ISM 方 法 是 整 合 連 結 質 性 和 量 性 資 料 的 適 合 方 法 ， Nussbaum and Smith (1983) 對 於 職 前 教 師 的 TAPE (Teacher and Practicum Elementary Program) 訓練課程，採用電腦輔助式的ISM (computer-aided ISM) 課 程設計，用以協助群體中，討論與分析複雜的教學情境問題，在此過程中電腦對 於問題提供解決層級的不同要點。研究結果顯示，使用ISM的訓練課程有多項優 點，包括有效且快速地促進小組團體形成課程要點、能促進創造性的問題解決方 案、減少時間浪費且促進要素的形成。

貳、模糊取向的詮釋結構模式

林原宏於 2005 年所提出模糊取向詮釋結構模式分析法，是擴展自原有的詮 釋結構模式 (interpretive structural modeling, ISM)，根據察覺的模糊邏輯模式 (fuzzy logic model of perception, FLMP) 和試題反應理論 (IRT)，以模糊截矩陣 (alpha cut) 之 ISM 演算，分析概念或解題元素的個人化階層結構圖，而元素之間 並不受二元關係所限制。基於以上觀點，可針對模糊關係元素，計算其為上下從 屬關係 (subordination relation) 機率計算，進行模糊取向的 ISM 分析。

本研究試圖提出結合試題反應理論以及察覺的模糊邏輯模式的元素關係計 算方法，提出個人化 (individualized) 及模糊取向的 ISM 分析方法，以擴展該分 析方法的應用。整合分析步驟如下：

【步驟一】確定所分析的元素單位為試題或概念，假設共有M個試題或所有試題 所測量的概念總數為L個。

【步驟二】在選定的試題反應理論模式下，能力值_k受試者在第m題的答對機率 為P_m(_k)，依察覺的模糊邏輯模式，計算該受試者的模糊關係矩陣如下：

1. 若 所 分 析 的 元 素 單 位 為 試 題 ， 則 能 力 值_k 受 試 者 的 模 糊 關 係 矩 陣 為

M M k ij

k p

D( )[ ( )] _ ，p_ij(_k)為符合試題i指向試題 j的機率。依察覺的模糊邏輯

模式意義，令c_i P_i(_k) 且o_j 1P_j(_k)，所以可得：

簡化

【步驟五】在給定 值，可獲得能力值_k之受試者的ISM圖。因此，可獲得 不同能力值之個人化試題或概念的ISM圖。

林原宏 (2005) 以網路化分數減法施測系統所取得之825名國小高年級學生 的施測資料顯示，發現不同能力值的學生其概念結構圖有所相異。祝淑梅 (2007) 以小數概念施測於高年級1367名學生亦有同樣的發現。所以可知模糊取向的詮釋 結構模式，是一種可加以運用於分析學生個別化概念結構的方法。