大型資料庫的建制與分析逐漸成為一種教育研究趨勢，本研究即以PISA 2003資料庫為例，亟欲驗證期望價值論裡的構念和成就之結構關係，因此，由測量模式出發，擬運用探索性因素探索研究工具的信效度，以作為結構方程模式驗證結構關係模式之基礎，並驗證期望價值論下之動機二成分模式。本研究主要研究目的為驗證期望價值論的數學效用性價值、數學自我概念與成就之結構關係，且數學效用性價值是正向直接影響數學成就，並且會經由數學自我概念而間接影響數學成就，並為使本研究所建立的理論模型具有模型穩定之證據，將有效樣本隨機分為建模樣本與驗證樣本，進行模型的交叉驗證。研究樣本為香港十五歲學生，有效樣本為4437人。研究結果顯示：測量模式方面，顯示數學效用性價值以及數學自我概念具有良好的信效度；數學效用性價值以及數學自我概念為學習動機的二成分；結構模式方面，顯示數學效用性價值是正向影響數學成就，且數學效用性價值會經由數學自我概念對數學成就有間接影響，亦即數學自我概念扮演數學效用性價值及數學成就之中介變項。因此，本研究之理論假設獲得實徵資料的支持。