算法分析
基于遗传算法的试题库组卷研究
李迎斌王春峰刘丽萍
(天津中医药大学图书馆天津300193)
数字共本开与或用
摘要：组卷问题是一个多重优化约求目标求解问题,使用传统方法解决此种问题较国难,考试题库以及组参算法的设计决定了组卷的效率和质量文中提出一种基于遗传算法的组参方法,给出了初始种群方法,分段端码及交叉算子、变异算子，优化了投索过程，实验证明求解组参同题采用该方法行之有效,有利予实现考试的规范化、科学化、教考分离。
关键词：组卷遗传算法试题库计算机辅助测验
中图分类号:TP39
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2014)12-0128-02
Abstract:Test paper construction is a multiobject optimization restrict problem,it is quite dificultly to solve using traditional mathematics method.The eficiency and the quality completely are decided to tries the question bank desigm as well as pulls out the topic algorithm the design.This paper puts forvard an intelligent algorithm,which optimizes the search course and adopts the segment code.The experiment proves that the algorithm has practicability.It is a key way to separate the examination from teaching and make the exam more standard
Key Words: test paper constnuction, Genetic algorithm, item bank, computer assisted testing
计算机辅助测验(computerassistedtesting，简称CAT)是现代管理教学中的重要组成部分之一，它综合利用信息和网络技术协助对考生的研习效果进行测验和学习能力评估，并对测验的结果做出相应解析。通常情况下，完善的CAT系统是以试题库为基础，包括试题库模块、试卷组合模块、联机测试、考卷批阅、测试分析、成绩管理与总结等。组卷是CAT非常重要的一部分，考卷可以全面地反应考生的真实水平，它的质量直接决定了本次考试的有效性。固此，组卷模块是影响CAT系统性能指标的重要参考依据。
文中基于遗传算法的基本原理和思想方法，设计了一个组卷算
法，能够在较短的时间内生成较高质量的试卷。 1遗传算法的基本原理
遗传算法."的本质可以理解为一种求解问题的高效并行全局搜索方法，它模仿整个群体的学习过程，每个个体都表示既定问题中搜索空间的一个待解点。
首先，需要对问题数据进行抽象，实现从问题到位串的编码映射，初始种群也会从解中随机产生出来。将初始化群体置于遗传算法的执行过程中，依据适者生存的原则，由个体适应度函数值的大小决定出适应环境的个体进行复制，再通过随机选择，交叉和变异等遗传操作过程产生出更适应的下一代种群，使群体逐代地进化到搜索空间中越来越适应环境的区域，直到解趋于收敛，得到最优解为止。
2组卷间题的基本原则
组卷过程中应遵循一些准则，以使产生的试卷能够满足高可信度的测验要求：
(1)按设定指标适当配比愿目分数以保证组成试卷的效度。(2)试卷内试题知识点涵盖面较全，数目适当，为确保试卷的可
信度，应尽量通免临近知识点试题多次抽取在同一份试卷中。
(3)适当设定试卷的难度，同时使试卷具有较好的区分度，适当地调整试卷的难易程度。
(4)设定卷面的满分值和考试用时，一般的，卷面满分为100分，考试用时2小时。
(5)适当降低考题抽中率。收移日期：2014-12-26
基金项目：天津中医药大学教育教学改革研究项目(2013JYL009)
3数学描述
表1试题的属性
名称分值难度型短识点教学要求度
说明
每个题目的分数
由既至高（1，2，3，4，5）选择、判断、
题目所属考试侧重点普通，重要和首要
根据文中问间题的基本原则和特点，通过分析试卷指标，采用矩阵理论方法，建立间题空间的数学模型。如果各考卷包含Ⅱ道考题，且各题包含5个属性，如表1所示，可以映射为建构一个m×5阶的目标矩阵X，如下所示。其中，m表示每份试卷愿目数，行代表某一道考题，列表示考题的某种属性。
X1X2Xi3X14
Xs
X21 X=
Xm1
4组卷算法
X22
X23X24
X25
Xm2
Xm3Xm4
4.1编码方案
Xm5
文中应用分段自然数编码方法，在此方法中，首先将编码按题型分为三组，每组编码代表一个题型，每个题型的编码方法同样应用自然数编码，也就是在试题库中各题型的题目单独建立试题表，题目均使用自然数编号。按照组卷的需求，在试题库中每个题型都要筛选题目(编号)组成染色体，染色体采用变长编码策略，一个考题就代表染色体中的某一位基因，考卷所含考题的数目就是染色体包含基因的数目，不同题型间的编码都是相对独立的。
试卷包含选择，判断、简答等3种题型，每个题型的数目分别为 m1.m2.m3，总共100道考题，如下所示。
作者简介：李迎斌(1981一),男，吉林人,硕士,馆奠,助理实验师,研究方向：智能学习,致字图书馆；王券峰(1986一),男,河南人,硕士,助理实验师；
刘丽萍(1961一),女,天津人，中专，助理馆页。