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TRI multidimensional y modelos politómicos

Por Ricardo de Castro King · Psicólogo clínico · Director de Psique Académica
Revisado por , psicólogo clínico (T.P. 106127)Actualizado el
Tesis del tema: Cuando un ítem tiene mas de dos opciones de respuesta (escalas Likert, rating scales), la TRI necesita modelos politomicos; y cuando un test mide varios rasgos a la vez, la TRI multidimensional (MIRT) reparte la información en dos o mas ejes de habilidad, ya sea de forma compensatoria o no compensatoria.

En una frase: politomicos para Likert, MIRT para varios rasgos.

1. De dicotomicos a politomicos

Los modelos logísticos clásicos (1PL, 2PL, 3PL) sirven para ítems dicotomicos: correcto o incorrecto. Pero en psicometria abundan los ítems con varias categorías ordenadas, tipo Likert de cinco puntos ("totalmente en desacuerdo" a "totalmente de acuerdo"). Ahí entran los modelos politomicos.

Definición clave: un ítem politomico tiene mas de dos categorías de respuesta. Cuando además esas categorías están ordenadas (de menos a mas del rasgo), hablamos de un ítem politomico ordinal.
Analogía útil: el ítem dicotomico es un interruptor: encendido o apagado. El ítem politomico es un dimer: varios niveles de intensidad entre apagado y máximo.

2. Los cuatro modelos politomicos que debes conocer

Hay cuatro modelos politomicos que aparecen una y otra vez en la literatura. Cada uno lleva el apellido de quien lo propuso.

ModeloAutorEstructuraCuando se usa
Respuesta gradual (GRM)Samejima (1969)Cada categoría tiene su propia CCI; se calcula P(respuesta en categoría k o mayor)Ítems con categorías ordenadas bien definidas
Rating Scale Model (RSM)Andrich (1978)Los umbrales entre categorías son iguales para cada ítem del testEscalas donde los ítems comparten el mismo formato Likert
Partial Credit Model (PCM)Masters (1982)Modelo Rasch; cada ítem tiene sus propios umbralesÍtems politomicos con número distinto de pasos o categorías
Modelo nominal (Nominal Response Model)Bock (1972)Las categorías no están ordenadas; cada una tiene su propia funciónOpciones múltiples sin orden, como distractores de un test
Truco de memoria para los cuatro apellidos: "SAMB" como "SAM y B". Samejima (Gradual), Andrich (Rating Scale), Masters (Partial Credit), Bock (Nominal).
S - GradualA - Rating ScaleM - Partial CreditB - Nominal

Una forma de verlo: Andrich y Masters son familia Rasch (un parámetro de dificultad por ítem, umbrales compartidos o libres), mientras que Samejima y Bock permiten discriminación libre por categoría.

Trampa de parcial: creer que Andrich y Masters proponen lo mismo. No. Andrich (RSM) asume que la distancia entre categorías es común a cada ítem; Masters (PCM) deja que cada ítem tenga su propia distancia. La distinción cae en parciales.

3. Como se leen las curvas politomicas

En un modelo politomico, en lugar de una sola CCI hay varias curvas, una por categoría. La probabilidad de elegir "totalmente de acuerdo" crece con theta; la de elegir "totalmente en desacuerdo" decrece. Los umbrales son los puntos donde dos categorías adyacentes empatan en probabilidad.

  1. Cada categoría tiene su curva de probabilidad sobre theta.
  2. Los umbrales separan categorías adyacentes: son los puntos de cruce.
  3. En modelos como el de Samejima, las categorías pueden tener curvas con distinta pendiente.
  4. El parámetro de dificultad del ítem es el promedio de sus umbrales.
Analogía útil: imagina las categorías como vagones de un tren alineados en orden. Los umbrales son las puertas entre vagones: cada puerta marca donde es mas probable pasar de un vagón al siguiente a medida que sube la habilidad.

4. TRI multidimensional: cuando hay varios rasgos

La TRI unidimensional supone que un solo theta explica las respuestas. Pero muchos tests miden varios constructos a la vez: por ejemplo, un test de inteligencia con ítems verbales, numéricos y espaciales. Ahí entra la TRI multidimensional (MIRT).

Definición clave: la MIRT estima dos o mas thetas en lugar de una sola. Cada persona se ubica como un punto en un espacio de varias dimensiones, y cada ítem tiene su vector de parámetros que indica en que dirección discrimina.

Modelo compensatorio

Una habilidad alta en una dimensión puede compensar una baja en otra. Las dimensiones se suman: el vector de discriminación combina los thetas.

Modelo no compensatorio

Se requiere un nivel suficiente en cada dimensión por separado. Una habilidad muy alta en una no rescata una baja en otra.

Analogía útil: el modelo compensatorio es como una nota ponderada: sacar 10 en una materia compensa el 4 en otra y aun pasas. El no compensatorio es como el carnet de conducir: tienes que aprobar teórico y practico por separado; nadie te salva si repruebas uno.

4.1. Rotación de ejes

En MIRT, las dimensiones se pueden rotar para que sean mas interpretables. Igual que en análisis factorial, hay rotaciones ortogonales (ejes independientes) y oblicuas (ejes correlacionados). La rotación busca que cada ítem cargue de forma clara en una dimensión.

4.2. Mapas de calor de información

La información en MIRT ya no es una curva sobre un eje, sino una superficie sobre el espacio de thetas. Se suele dibujar como un mapa de calor: las zonas oscuras son donde el ítem o el test aportan mucha información; las claras, donde aportan poca.

  1. Un mapa de calor de información muestra precisión en cada combinación de thetas.
  2. Las zonas de mayor información coinciden con la dirección donde el ítem discrimina.
  3. Para cubrir todo el rango de habilidad se necesita un conjunto de ítems con direcciones variadas.

5. Cuando usar MIRT frente a unidimensional

CriterioUnidimensionalMIRT
Número de rasgos clarosUno dominanteDos o mas relevantes
Análisis factorial previoUna dimensión explica lo suficienteVarios factores con sustento teórico
Complejidad del modeloMenorMayor; requiere mas datos y calculo
InterpretaciónUn theta por personaVarios thetas por persona
Trampa de parcial: usar MIRT solo porque el análisis factorial arroja dos factores. Si uno explica la mayor parte y el segundo es pequeño, la unidimensionalidad suele bastar. MIRT se justifica cuando hay varios constructos con peso teórico y empírico comparable.

6. Aplicaciones en escalas Likert

Las escalas tipo Likert son el terreno natural de los politomicos. En depresión (escala PHQ-9), en personalidad (NEO-PI) o en actitudes, los ítems tienen de cuatro a siete categorías ordenadas. Ahí los modelos de Samejima, Andrich o Masters permiten estimar el rasgo con mas información que un mero puntaje directo.

Truco para acordarte del orden de los politomicos: "SABE Masters Andrich Bock" piensa en un entrenador de baloncesto llamado SABE que tiene dos jugadores: Samejima (gradual), Andrich (rating), Bock (nominal) y Masters (partial credit). Cada uno juega en una posición distinta.
Samejima = gradualAndrich = rating scaleMasters = partial creditBock = nominal

7. Para el parcial

Lo que suelen preguntar:
  • Diferenciar ítem dicotomico de politomico y dar ejemplos.
  • Vincular cada autor con su modelo (Samejima, Andrich, Masters, Bock).
  • Explicar la diferencia entre el modelo de Andrich y el de Masters.
  • Definir modelo compensatorio y no compensatorio con un ejemplo.
  • Explicar que muestra un mapa de calor de información en MIRT.
Repaso en 30 segundos:
  • Politomicos: ítems con varias categorías (Likert, rating).
  • SAMB: Samejima gradual, Andrich rating scale, Masters partial credit, Bock nominal.
  • MIRT: dos o mas thetas; compensatorio (se compensan) o no compensatorio (no).
  • Mapa de calor: donde el test aporta precisión en el espacio de thetas.
  • MIRT se justifica con varios constructos de peso, no por un factor menor suelto.

8. Preguntas de autoevaluación

1. ¿Que diferencia un ítem dicotomico de uno politomico?

El dicotomico tiene dos categorías (correcto o incorrecto); el politomico tiene mas de dos, que además pueden estar ordenadas (como una escala Likert).

2. ¿Que modelo politomico propuso Samejima y en que consiste?

El modelo de respuesta gradual (GRM). Calcula la probabilidad de responder en una categoría k o mayor; cada categoría tiene su propia curva característica.

3. ¿En que se diferencian el rating scale model de Andrich y el partial credit de Masters?

Andrich fija umbrales comunes a cada ítem; Masters deja umbrales libres por ítem. Ambos son modelos Rasch.

4. ¿Que es un modelo compensatorio en MIRT?

Aquel en el que una habilidad alta en una dimensión puede compensar una baja en otra, porque las dimensiones se combinan de forma aditiva en el vector de discriminación.

5. ¿Para que sirve un mapa de calor de información en MIRT?

Para visualizar en que zonas del espacio de thetas el ítem o el test aportan mas precisión. Las zonas oscuras indican mayor información.

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Fuentes verificadas: Samejima, Estimation of latent ability using a response pattern of graded scores (1969); Andrich, "A rating formulation for ordered response categories" en Psychometrika (1978, vol. 43, num. 4, pp. 561-573); Masters, "A Rasch model for partial credit scoring" en Psychometrika (1982, vol. 47, num. 2, pp. 149-174); Bock, "Estimating item parameters and latent ability when responses are scored in two or more nominal categories" en Psychometrika (1972, vol. 37, num. 1, pp. 29-51); Reckase, Multidimensional Item Response Theory (2009); Embretson y Reise, Item Response Theory for Psychologists (2000).

PsiqueAcademica · RDK

Sobre la autoría
Este artículo pertenece a Psique Académica, proyecto educativo de psicología dirigido por Ricardo De Castro King, psicólogo clínico colombiano (Tarjeta Profesional COLPSIC 106127) que ofrece acompañamiento psicológico online, en español, a hispanohablantes en Estados Unidos, Canadá y Europa desde . Todo el contenido se publica bajo dirección editorial con proceso interno de control de calidad. Conoce más en Quiénes somos y en Sobre Rick. Contenido con fines educativos: no reemplaza la consulta profesional.