Longitudinal item response data are common in social science, educational science, and psychology, among other disciplines. Studying the time-varying relationships between items is crucial for educational assessment or designing marketing strategies from survey questions. Although dynamic network models have been widely developed, we cannot apply them directly to item response data because there are multiple systems of nodes with various types of local interactions among items, resulting in multiplex network structures. We propose a new model to study these temporal interactions among items by embedding the functional parameters within the exponential random graph model framework. Inference on such models is difficult because the likelihood functions contain intractable normalizing constants. Furthermore, the number of functional parameters grows exponentially as the number of items increases. Variable selection for such models is not trivial because standard shrinkage approaches do not consider temporal trends in functional parameters. To overcome these challenges, we develop a novel Bayes approach by combining an auxiliary variable MCMC algorithm and a recently-developed functional shrinkage method. We apply our algorithm to survey and review data sets, illustrating that the proposed approach can avoid the evaluation of intractable normalizing constants as well as the detection of significant temporal interactions among items. Through a simulation study under different scenarios, we examine the performance of our algorithm. Our method is, to our knowledge, the first attempt to select functional variables for models with intractable normalizing constants.
翻译:在社会科学、教育学和心理学等学科中,纵向项目反应数据是常见的。研究不同项目之间的时间变化关系对于教育评估或设计调查问题的营销战略至关重要。虽然动态网络模型已经得到广泛开发,但我们不能直接应用于项目反应数据,因为有多种节点系统,各项目之间有多种类型的当地互动,从而形成多式网络结构。我们提出了一个新的模型,通过将功能参数嵌入指数随机图模型框架来研究各项目之间的时间互动。由于这些模型的可能性函数含有难以调和的常数,因此很难对这些模型进行推论。此外,随着项目数量的增加,功能参数的数量会急剧增加。这些模型的变量选择并非微不足道,因为标准的缩缩缩缩方法没有考虑到功能参数的时间趋势。为了克服这些挑战,我们开发了一种新型的海湾方法,将辅助变量MCMC算法和最近开发的功能缩放方法结合起来。我们用我们的算法来调查并审查数据集,说明拟议的方法可以避免对精准的常数的正常化常数进行评估,并检测各种项目之间的重要时间互动。我们通过一种常数的常数分析方法来研究。我们在各种常态的常态变变的变法中,我们通过一种常数的常数的常数分析方法来研究。我们根据的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数分析。我们对常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数研究。我们根据在不同的变数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数研究。我们根据不同的变数研究。我们根据不同的变数分析,我们根据的常数分析,我们用法,我们根据的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数的常数分析,我们根据不同的变数研究。我们对不同的变数的常数的常数的常数的常数研究