Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Treatment of patients with multiple sclerosis (MS) and development of new therapies have been challenging due to the disease complexity and slow progression, and the limited sensitivity of available clinical outcomes. Modeling and simulation has become an increasingly important component in drug development and in post-marketing optimization of use of medication. This thesis focuses on development of pharmacometric models for characterization and quantification of the relationships between drug exposure, biomarkers and clinical endpoints in relapse-remitting MS (RRMS) following cladribine treatment. A population pharmacokinetic model of cladribine and its main metabolite, 2-chloroadenine, was developed using plasma and urine data. The renal clearance of cladribine was close to half of total elimination, and was found to be a linear function of creatinine clearance (CRCL). Exposure-response models could quantify a clear effect of cladribine tablets on absolute lymphocyte count (ALC), burden of disease (BoD), expanded disability status scale (EDSS) and relapse rate (RR) endpoints. Moreover, they gave insight into disease progression of RRMS. This thesis further demonstrates how integrated modeling framework allows an understanding of the interplay between ALC and clinical efficacy endpoints. ALC was found to be a promising predictor of RR. Moreover, ALC and BoD were identified as predictors of EDSS time-course. This enables the understanding of the behavior of the key outcomes necessary for the successful development of long-awaited MS therapies, as well as how these outcomes correlate with each other. The item response theory (IRT) methodology, an alternative approach for analysing composite scores, enabled to quantify the information content of the individual EDSS components, which could help improve this scale. In addition, IRT also proved capable of increasing the detection power of potential drug effects in clinical trials, which may enhance drug development efficiency. The developed nonlinear mixed-effects models offer a platform for the quantitative understanding of the biomarker(s)/clinical endpoint relationship, disease progression and therapeutic response in RRMS by integrating a significant amount of knowledge and data.

Este trabalho tem por objetivo apresentar a Teoria da Resposta ao Item (TRI), por meio de uma abordagem pedagógica, aos professores da educação básica, que mencionaram esta necessidade por meio de pesquisa realizada pelo autor. Levar parte do conhecimento teórico que embasa esta teoria ao conhecimento do docente, principalmente a construção da curva de probabilidade de acerto do item, favorecerá a compreensão, a análise e o monitoramento do processo avaliativo educacional. Este material apresenta as principais definições e conceitos da avaliação externa em larga escala, além de fornecer insumos para a compreensão das suposições realizadas para aplicação da metodologia. Neste sentido, o texto foi estruturado de forma a apresentar didaticamente as etapas do processo de implementação de uma avaliação, desde a construção do item até a apuração e divulgação dos resultados. Todo enfoque será dado à construção do modelo da TRI com um parâmetro (dificuldade do item), também conhecido como modelo de Rasch, o que simplifica e facilita a compreensão da metodologia. O modelo utilizado nas avaliações externas em larga escala (modelo com três parâmetros) será introduzido a partir das considerações realizadas na abordagem que explicita o pensamento da construção do modelo de um parâmetro. Acredita-se que esta compreensão possa colaborar com o professor na exploração das habilidades/competências dos alunos durante os anos escolares. / This study aims to present the Item Response Theory (IRT), through a pedagogical approach, to teachers of basic education, which mentioned this necessity through research conducted by the author. To take part of the theoretical knowledge that supports this theory to the teacher\'s knowledge, especially the construction of probability curve of item correct response, it will favor for understanding, analysis and monitoring the evaluation educational process. This material presents the main definitions and concepts of the external evaluation in large scale, besides providing inputs for understanding the assumptions made to apply the methodology. In this sense, the text was structured in order to present the implementation process stages of a large scale assessment, from the item construction to the results calculation and dissemination. The focus will be given to the IRT model construction of one-parameter (difficulty of the item), also known as Rasch model, since it simplifies and facilitates the understanding of methodology. The model used in the external assessment on a large scale (three-parameter model) will be introduced from the considerations made in the approach that explicit the thought of one-parameter model construction. It is believed that understanding can collaborate with teacher in exploration of the students\' skills/competences during the school year.

No presente trabalho propomos uma estrutura bayesiana, através de um esquema de dados aumentados, para analisar modelos longitudinais com grupos mútiplos (MLGMTRI) na Teoria da Resposta ao Item (TRI). Tal estrutura consiste na tríade : modelagem, métodos de estimação e métodos de diagnóstico para a classe de MLGMTRI. Na parte de modelagem, explorou-se as estruturas multivariada e multinível, com o intuito de representar a hierarquia existente em dados longitudinais com grupos múltiplos. Esta abordagem permite considerar várias classes de submodelos como: modelos de grupos múltiplos e modelos longitudinais de um único grupo. Estudamos alguns aspectos positivos e negativos de cada uma das supracitadas abordagens. A modelagem multivariada permite representar de forma direta estruturas de dependência, além de possibilitar que várias delas sejam facilmente incorporadas no processo de estimação. Isso permite considerar, por exemplo, uma matriz não estruturada e assim, obter indícios da forma mais apropriada para a estrutura de dependência. Por outro lado, a modelagem multinível propicia uma interpretação mais direta, obtenção de condicionais completas univariadas, fácil inclusão de informações adicionais, incorporação de fontes de dependência intra e entre unidades amostrais, dentre outras. Com relação aos métodos de estimação, desenvolvemos um procedimento baseado nas simulações de Monte Carlo via cadeias de Markov (MCMC). Mostramos que as distribuições condicionais completas possuem forma analítica conhecida e, além disso, são fáceis de se amostrar. Tal abordagem, apesar de demandar grande esforço computacional, contorna diversos problemas encontrados em outros procedimentos como: limitação no número de grupos envolvidos, quantidade de condições de avaliação, escolha de estruturas de dependência, assimetria dos traços latentes, imputação de dados, dentre outras. Além disso, através da metodologia MCMC, desenvolvemos uma estrutura de seleção de matrizes de covariâncias, através de um esquema de Monte Carlo via Cadeias de Markov de Saltos Reversíveis (RJMCMC). Estudos de simulação indicam que o modelo, o método de estimação e o método de seleção produzem resultados bastante satisfatórios. Também, robustez à escolha de prioris e valores iniciais foi observada. Os métodos de estimação desenvolvidos podem ser estendidos para diversas situações de interesse de um modo bem direto. Algumas das técnicas de diagnóstico estudadas permitem avaliar a qualidade do ajuste do modelo de um modo global. Outras medidas fornecem indícios de violação de suposições específicas, como ausência de normalidade para os traços latentes. Tal metodologia fornece meios concretos de se avaliar a qualidade do instrumento de medida (prova, questionário etc). Finalmente, a análise de um conjunto de dados real, utilizando-se alguns dos modelos abordados no presente trabalho, ilustra o potencial da tríade desenvolvida além de indicar um ganho na utilização dos modelos longitudinais da TRI na análise de ensaios educacionais com medidas repetidas em deterimento a suposição de independência. / In this work we proposed a bayesian framework, by using an augmented data scheme, to analyze longitudinal multiple groups models (LMGMIRT) in the Item Response Theory (IRT). Such framework consists in the following set : modelling, estimation methods and diagnostic tools to the LMGMIRT. Concerning the modelling, we exploited multivariate and multilevel structures in order to represent the hierarchical nature of the longitudinal multiple groupos model. This approach allows to consider several submodels such that: multiple groups and longitudinal one group models. We studied some positive and negative aspects of both above mentioned approches. The multivariate modelling allows to represent, in a straightforward way, many dependence structures. Furthermore it possibilities that many of them can be easily considered in the estimation process. This allows, for example, to consider an unstructured covariance matrix and, then, it allows to obtain information about the most appropritate dependece structure. On the other hand, the multilevel modelling permits to obtain: more straightforward interpretations of the model, the construction of univariate full conditional distributions, an easy way to include auxiliary information, the incorporation of within and between subjects (groups) sources of variability, among others. Concerning the estimation methods, we developed a procedure based on Monte Carlo Markov Chain (MCMC) simulation. We showed that the full conditional distributions are known and easy to sample from. Even though such approach demands a considerable amount of time it circumvents many problems such that: limitation in the number of groups that can be considered, the limitation in the number of instants of observation, the choice of covariance matrices, latent trait asymmetry, data imputation, among others. Furthermore, within the MCMC metodology, we developed a procedure to select covariance matrices, by using the so called Reversible Jump MCMC (RJMCMC). Simulation studies show that the model, the estimation method and the model selection procedure produce reasonable results. Also, the studies indicate that the developed metodology presents robustness concerning prior choice and different initial values choice. It is possible to extent the developed estimation methods to other situations in a straightforward way. Some diagnostics techniques that were studied allow to assess the model fit, in a global sense. Others techniques give directions toward the departing from some specific assumptions as the latent trait normality. Such methodology also provides ways to assess the quality of the test or questionaire used to measure the latent traits. Finally, by analyzing a real data set, using some of the models that were developed, it was possible to verify the potential of the methodology considered in this work. Furthermore, the results of this analysis indicate advantages in using longitudinal IRT models to model educational repeated measurement data instead of to assume independence.

Im Rahmen der Item-Response-Theorie evaluiert die kumulative Dissertationsschrift verschiedene Methoden und Modelle zur Identifikation von Kontexteffekten in Large-Scale Assessments. Solche Effekte können etwa in quantitativen empirischen Schulleistungsstudien auftreten und zu verzerrten Item- und Personenparametern führen. Um in Einzelfällen abschätzen zu können, ob Kontexteffekte auftreten und dadurch die Gefahr verzerrter Parameter gegeben ist (und falls ja, in welcher Weise), müssen IRT-Modelle entwickelt werden, die zusätzlich zu Item- und Personeneffekten Kontexteffekte parametrisieren. Solch eine Parametrisierung ist im Rahmen Generalisierter Allgemeiner Linearer Modelle möglich. In der Dissertation werden Positionseffekte als ein Beispiel für Kontexteffekte untersucht, und es werden die statistischen Eigenschaften dieses Messmodells im Rahmen einer Simulationsstudie evaluiert. Hier zeigt sich vor allem die Bedeutung des Testdesigns: Um unverfälschte Parameter zu gewinnen, ist nicht nur ein adäquates Messmodell, sondern ebenso ein adäquates, also ausbalanciertes Testdesign notwendig. Der dritte Beitrag der Dissertation befasst sich mit dem Problem fehlender Werte auf Hintergrundvariablen in Large-Scale Assessments. Als Kontexteffekt wird in diesem Beispiel derjenige Effekt verstanden, der die Wahrscheinlichkeit eines fehlenden Wertes auf einer bestimmten Variablen systematisch beeinflusst. Dabei wurde das Prinzip der multiplen Imputation auf das Problem fehlender Werte auf Hintergrundvariablen übertragen. Anders als bisher praktizierte Ansätze (Dummy-Codierung fehlender Werte) konnten so in einer Simulationsstudie für fast alle Simulationsbedingungen unverfälschte Parameter auf der Personenseite gefunden werden. / The present doctoral thesis evaluates various methods and models of the item response theory to parametrize context effects in large-scale assessments. Such effects may occur in quantitative educational assessments and may cause biased item and person parameter estimates. To decide whether context effects occur in individual cases and lead to biased parameters, specific IRT models have to be developed which parametrize context effects additionally to item and person effects. The present doctoral thesis consists of three single contributions. In the first contribution, a model for the estimation of context effects in an IRT framework is introduced. Item position effects are examined as an example of context effects in the framework of generalized linear mixed models. Using simulation studies, the statistical properties of the model are investigated, which emphasizes the relevance of an appropriate test design. A balanced incomplete test design is necessary not only to obtain valid item parameters in the Rasch model, but to guarantee for unbiased estimation of position effects in more complex IRT models. The third contribution deals with the problem of missing background data in large-scale assessments. The effect which predicts the probability of a missing value on a certain variable, is considered as a context effect. Statistical methods of multiple imputation were brought up to the problem of missing background data in large-scale assessments. In contrast to other approaches used so far in practice (dummy coding of missing values) unbiased population and subpopulation estimates were received in a simulation study for most conditions.

Neste trabalho discutimos a análise bayesiana em modelos TRI (Teoria da Resposta ao Item) de três parâmetros com respostas binárias e ordinais, considerando a ligação probito. Em ambos os casos usamos técnicas baseadas em MCCM (método de Monte Carlo baseado em Cadeias de Markov) para estimação dos parâmetros dos itens. No modelo com respostas binárias, consideramos dois conjuntos de dados resultantes de provas com itens de múltipla-escolha. Para esses dados, foi feito um estudo da sensibilidade à escolha de distribuições a priori, além de uma análise das estimativas a posteriori para os parâmetros dos itens: discriminação, dificuldade e probabilidade de acerto ao acaso. Um terceiro conjunto de dados foi utilizado no estudo do modelo com respostas ordinais. Estes dados são provenientes de uma disciplina básica de estatística, onde a prova contêm itens dissertativos. As respostas foram classificadas nas categorias: certa, errada ou parcialmente certa. Utilizamos o programa WinBugs para a estimação dos parâmetros do modelo binário e a função MCMCordfactanal do programa R para estimar os parâmetros do modelo ordinal. Ambos os softwares são não proprietários e gratuitos (livres). / In this dissertation the bayesian analysis for three parameters IRT (Item Response Theory) models with binaries and ordinals responses, considering the probit model, was discussed. For both cases, binary and ordinal, techniques based on MCCM (Monte Carlo Markov Chain) were used to estimate the items parameters. For binary response model, was considered two data sets from tests with multipla choices items. For these two data sets, a sensibility study of the priori distributions choice was considered, and also, an analyses of a posteriori estimates of the items parameters: discrimination, difficulties and guessing. A third data set is used to ilustrate the ordinal response model. This come from an elementar statistical course, where a test with open items is considered. The responses are classified in the following categories: correct, wrong or partial correct. The WinBugs software was used to estimate the parameters for the binary model and, for the ordinal model was considered the function MCMCordfactanal from R program.

Testes Adaptativos Computadorizados (CAT) baseados na Teoria de Resposta ao Item permitem fazer testes mais precisos com um menor número de questões em relação à prova clássica feita a papel. Porém a construção de CAT envolve alguns questionamentos-chave, que quando feitos de forma adequada, podem melhorar ainda mais a precisão e a eficiência na estimativa das habilidades dos respondentes. Um dos principais questionamentos está na escolha da Regra de Seleção de Itens (ISR). O CAT clássico, faz uso, exclusivamente, de uma ISR. Entretanto, essas regras possuem vantagens, entre elas, a depender do nível de habilidade e do estágio em que o teste se encontra. Assim, o objetivo deste trabalho é reduzir o comprimento de provas dicotômicas - que consideram apenas se a resposta foi correta ou incorreta - que estão inseridas no ambiente de um CAT que faz uso, exclusivo, de apenas uma ISR sem perda significativa de precisão da estimativa das habilidades. Para tal, cria-se a abordagem denominada ALICAT que personaliza o processo de seleção de itens em CAT, considerando o uso de mais de uma ISR. Para aplicar essa abordagem é necessário primeiro analisar o desempenho de diferentes ISRs. Um estudo de caso na prova de Matemática e suas tecnologias do ENEM de 2012, indica que a regra de seleção de Kullback-Leibler com distribuição a posteriori (KLP) possui melhor desempenho na estimativa das habilidades dos respondentes em relação as regras: Informação de Fisher (F); Kullback-Leibler (KL); Informação Ponderada pela Máxima Verossimilhança (MLWI); e Informação ponderada a posteriori (MPWI). Resultados prévios da literatura mostram que CAT utilizando a regra KLP conseguiu reduzir a prova do estudo de caso em 46,6% em relação ao tamanho completo de 45 itens sem perda significativa na estimativa das habilidades. Neste trabalho, foi observado que as regras F e a MLWI tiveram melhor desempenho nos estágios inicias do CAT, para estimar respondentes com níveis de habilidades extremos negativos e positivos, respectivamente. Com a utilização dessas regras de seleção em conjunto, a abordagem ALICAT reduziu a mesma prova em 53,3% / Computerized Adaptive Testing (CAT) based on Item Response Theory allows more accurate assessments with fewer questions than the classic paper test. Nonetheless, the CAT building involves some key questions that, when done properly, can further improve the accuracy and efficiency in estimating examinees\' abilities. One of the main questions is in regard to choosing the Item Selection Rule (ISR). The classic CAT makes exclusive use of one ISR. However, these rules have differences depending on the examinees\' ability level and on the CAT stage. Thus, the objective of this work is to reduce the dichotomous - which considers only correct and incorrect answers - test size which is inserted on a classic CAT without significant loss of accuracy in the estimation of the examinee\'s ability level. For this purpose, we create the ALICAT approach that personalizes the item selection process in a CAT considering the use of more than one ISR. To apply this approach, we first analyze the performance of different ISRs. The case study in textit test of the ENEM 2012 shows that the Kullback-Leibler Information with a Posterior Distribution (KLP) has better performance in the examinees\' ability estimation when compared with: Fisher Information (F); Kullback-Leibler Information (KL); Maximum Likelihood Weighted Information(MLWI); and Maximum Posterior Weighted Information (MPWI) rules. Previous results in the literature show that CAT using KLP was able to reduce this test size by 46.6% from the full size of 45 items with no significant loss of accuracy in estimating the examinees\' ability level. In this work, we observe that the F and the MLWI rules performed better on early CAT stages to estimate examinees proficiency level with extreme negative and positive values, respectively. With this information, we were able to reduce the same test by 53.3% using an approach that uses the best rules together

Este trabalho apresenta uma proposta para o ensino da Estatística e Probabilidade nas séries finais do Ensino Fundamental II. Seu objetivo é mostrar que a metodologia aqui adotada possibilita a aquisição de conceitos estatísticos e probabilísticos, assim como o desenvolvimento de habilidades pessoais e interpessoais. Trata de um projeto fundamentado em Planejamento de Experimentos com respaldo na aprendizagem ativa. Na sequência didática do projeto os alunos realizaram um experimento com aviões de papel no qual tiveram que responder, na prática, a seguinte questão \"Quais alterações podem ser feitas em um modelo de avião de papel para que ele permaneça mais tempo no ar?\". Para atestar a efetividade da sequência didática, foi construído e validado um Teste de Proficiência em Estatística e Probabilidade (TEPEP) com base nos fundamentos da Psicometria. A análise das características do teste foi feita por meio da Teoria Clássica dos Testes e da Teoria de Resposta ao Item. Foram sujeitos da pesquisa 391 alunos de escolas públicas e particulares da região do Vale do Paraíba, Estado de São Paulo. Desse total, 374 auxiliaram na validação do instrumento e os 17 alunos restantes participaram do projeto. Os resultados deste trabalho mostraram que o uso de Planejamento de Experimentos favoreceu a aprendizagem da Estatística e Probabilidade, desenvolvendo também outras competências. Em relação à validação do TEPEP, concluiu-se que os métodos psicométricos empregados têm grande potencial e devem ser mais explorados. Esta pesquisa apresenta, como produtos finais, a metodologia desenvolvida e o teste de proficiência construído, oferecendo ambos a professores e pesquisadores. / This work presents a proposal for teaching of Statistics and Probability, for the last years of Elementary School. Its objective is to show that the methodology adopted here allows the acquisition of statistical and probabilistic concepts, as well as the development of personal and interpersonal skills. It\'s a project with a didactic sequence grounded in Designs of Experiments, supported in active learning. In the didactic sequence of the project the students carried out an experiment with paper airplanes in which they had to answer, in practice, the following question \"What changes can be made to a paper airplane model so that it stays longer in the air?\". To attest the effectiveness of the didactic sequence, it was developed and validated a Proficiency Test in Statistics and Probability (PTSP), this using Psychometry. The analysis of the characteristics of the test was made through the Classical Test Theory and the Item Response Theory. The research subjects were a total of 391 students from public and private schools in the Vale do Paraíba region, State of São Paulo. Of this total, 17 students participated in the project. The other students (374) assisted in the test validation. The results of this research showed that the use of Design of Experiments favored the learning of Statistic and Probability, also to develop others competences. Regarding the validation of PTSP, it could be concluded that the psychometric methods used have potential and they should be more explored. This research acclaims, as final products, the developed methodology and the Proficiency test validated, both offered to teachers and researchers.

No presente trabalho propomos uma estrutura bayesiana, através de um esquema de dados aumentados, para analisar modelos longitudinais com grupos mútiplos (MLGMTRI) na Teoria da Resposta ao Item (TRI). Tal estrutura consiste na tríade : modelagem, métodos de estimação e métodos de diagnóstico para a classe de MLGMTRI. Na parte de modelagem, explorou-se as estruturas multivariada e multinível, com o intuito de representar a hierarquia existente em dados longitudinais com grupos múltiplos. Esta abordagem permite considerar várias classes de submodelos como: modelos de grupos múltiplos e modelos longitudinais de um único grupo. Estudamos alguns aspectos positivos e negativos de cada uma das supracitadas abordagens. A modelagem multivariada permite representar de forma direta estruturas de dependência, além de possibilitar que várias delas sejam facilmente incorporadas no processo de estimação. Isso permite considerar, por exemplo, uma matriz não estruturada e assim, obter indícios da forma mais apropriada para a estrutura de dependência. Por outro lado, a modelagem multinível propicia uma interpretação mais direta, obtenção de condicionais completas univariadas, fácil inclusão de informações adicionais, incorporação de fontes de dependência intra e entre unidades amostrais, dentre outras. Com relação aos métodos de estimação, desenvolvemos um procedimento baseado nas simulações de Monte Carlo via cadeias de Markov (MCMC). Mostramos que as distribuições condicionais completas possuem forma analítica conhecida e, além disso, são fáceis de se amostrar. Tal abordagem, apesar de demandar grande esforço computacional, contorna diversos problemas encontrados em outros procedimentos como: limitação no número de grupos envolvidos, quantidade de condições de avaliação, escolha de estruturas de dependência, assimetria dos traços latentes, imputação de dados, dentre outras. Além disso, através da metodologia MCMC, desenvolvemos uma estrutura de seleção de matrizes de covariâncias, através de um esquema de Monte Carlo via Cadeias de Markov de Saltos Reversíveis (RJMCMC). Estudos de simulação indicam que o modelo, o método de estimação e o método de seleção produzem resultados bastante satisfatórios. Também, robustez à escolha de prioris e valores iniciais foi observada. Os métodos de estimação desenvolvidos podem ser estendidos para diversas situações de interesse de um modo bem direto. Algumas das técnicas de diagnóstico estudadas permitem avaliar a qualidade do ajuste do modelo de um modo global. Outras medidas fornecem indícios de violação de suposições específicas, como ausência de normalidade para os traços latentes. Tal metodologia fornece meios concretos de se avaliar a qualidade do instrumento de medida (prova, questionário etc). Finalmente, a análise de um conjunto de dados real, utilizando-se alguns dos modelos abordados no presente trabalho, ilustra o potencial da tríade desenvolvida além de indicar um ganho na utilização dos modelos longitudinais da TRI na análise de ensaios educacionais com medidas repetidas em deterimento a suposição de independência. / In this work we proposed a bayesian framework, by using an augmented data scheme, to analyze longitudinal multiple groups models (LMGMIRT) in the Item Response Theory (IRT). Such framework consists in the following set : modelling, estimation methods and diagnostic tools to the LMGMIRT. Concerning the modelling, we exploited multivariate and multilevel structures in order to represent the hierarchical nature of the longitudinal multiple groupos model. This approach allows to consider several submodels such that: multiple groups and longitudinal one group models. We studied some positive and negative aspects of both above mentioned approches. The multivariate modelling allows to represent, in a straightforward way, many dependence structures. Furthermore it possibilities that many of them can be easily considered in the estimation process. This allows, for example, to consider an unstructured covariance matrix and, then, it allows to obtain information about the most appropritate dependece structure. On the other hand, the multilevel modelling permits to obtain: more straightforward interpretations of the model, the construction of univariate full conditional distributions, an easy way to include auxiliary information, the incorporation of within and between subjects (groups) sources of variability, among others. Concerning the estimation methods, we developed a procedure based on Monte Carlo Markov Chain (MCMC) simulation. We showed that the full conditional distributions are known and easy to sample from. Even though such approach demands a considerable amount of time it circumvents many problems such that: limitation in the number of groups that can be considered, the limitation in the number of instants of observation, the choice of covariance matrices, latent trait asymmetry, data imputation, among others. Furthermore, within the MCMC metodology, we developed a procedure to select covariance matrices, by using the so called Reversible Jump MCMC (RJMCMC). Simulation studies show that the model, the estimation method and the model selection procedure produce reasonable results. Also, the studies indicate that the developed metodology presents robustness concerning prior choice and different initial values choice. It is possible to extent the developed estimation methods to other situations in a straightforward way. Some diagnostics techniques that were studied allow to assess the model fit, in a global sense. Others techniques give directions toward the departing from some specific assumptions as the latent trait normality. Such methodology also provides ways to assess the quality of the test or questionaire used to measure the latent traits. Finally, by analyzing a real data set, using some of the models that were developed, it was possible to verify the potential of the methodology considered in this work. Furthermore, the results of this analysis indicate advantages in using longitudinal IRT models to model educational repeated measurement data instead of to assume independence.

A falta de alternativas ao modelo normal uni/multivariado já é um problema superado pois atualmente é possível encontrar inúmeros trabalhos que introduzem e desenvolvem generalizações da distribuição normal com relação `a assimetria, curtose e/ou multimodalidade (Branco e Arellano-Valle (2004), Genton (2004), Arellano-Valle et al. (2006)). No contexto dos modelos unidimensionais da Teoria da Resposta ao Item (TRI), Bazán (2005) percebeu esta realidade e introduziu uma classe denominada PANA (Probito Assimétrico - Normal Assimétrica) a qual permite modelar possíveis comportamentos assimétricos de um modelo (uma probabilidade) de resposta ao item bem como a especificação de uma distribuição normal assimétrica para os traços latentes (unidimensionais) a qual é utilizada no processo de estimação. Motivado pela necessidade de melhor representar os fenômenos da área psicométrica (Heinen, 1996, p. 105) e da atual disponibilidade de distribuições elípticas assimétricas cujas propriedades são tão convenientes quanto aquelas devidas `a distribuição normal, a proposta do presente trabalho é apresentar uma extensão do modelo K-dimensional de 3 Parâmetros Probito (Kd3PP) com vetores de traços latentes normalmente distribuídos para o caso t-Assimétrico, gerando, assim, o que denominamos modelo Kd3PP-tA. Nossa proposta, portanto, pode ser considerada como uma extensão do trabalho desenvolvido por Bazán (2005) tanto no sentido de extender a distribuição unidimensional assimétrica dos traços latentes para o caso multidimensional quanto no que conscerne em considerar o achatamento (curtose) da distribuição. Nossa proposta também pode ser vista como uma extensão do trabalho de Béguin e Glas (2001) no sentido de desenvolver o método de estimação bayesiana dos modelos multidimensionais da TRI via DAGS (Dados Aumentados com Amostrador de Gibbs) para o caso em que os vetores de traços latentes comportam-se segundo uma distribuição multivariada t-Assimétrica. No desenvolvimento deste trabalho nos deparamos com uma das principais dificuldades encontradas no processo de estimação e inferência dos modelos multidimensionais da TRI que é a falta de identificabilidade e, com a intenção de ampliar e desmistificar nossos conhecimentos sobre um assunto ainda pouco explorado na literatura da TRI, apresentamos um estudo bibliográfico sobre este tema tanto sob o contexto da inferência clássica quanto bayesiana. Com o intuito de identificar situações particulares em que o uso de uma distribuição normal assimétrica para os traços latentes seja de maior relevância para a estimação e inferência dos parâmetros de item, bem como outros parâmetros relacionados à distribuição dos traços latentes, algumas análises sobre conjuntos de dados simulados são desenvolvidas. Como conclusão destas análises, podemos dizer que há uma melhora superficial quando a informação sobre uma possível assimetria na distribuição dos traços latentes não é ignorada. Além disso, os resultados favoreceram a seleção dos modelos que consideram distribuições assimétricas para os traços latentes, principalmente quando são considerados os modelos que possibilitam a estimação dos parâmetros de localização e escala da distribuição dos vetores de traços latentes. Duas principais contribuições que consideramos de ordem prática, são: a análise e a interpretação de testes através da estimação de modelos uni e multidimensionais da TRI que consideram tanto distribuições simétricas quanto assimétricas para os vetores de traços latentes e a disponibilização de uma função escrita em códigos R e C++ para a estimação dos modelos apresentados e desenvolvidos no presente trabalho. / The lack of alternatives to the univariate or multivariate normal model has been already solved because actually it has been possible to find several works that introduce and develop generalizations of the normal distribution in relation to the asymmetry, kurtosis and/or multimodality (Branco e Arellano-Valle (2004), Genton (2004), Arellano-Valle et al. (2006). In the context of unidimensional models of the Item Response Theory (IRT), Baz´an (2005) observed this fact and introduced a class called PANA (Probito Assimétrico - Normal Assimétrica) which allows to take account for asymmetry in the shape of an item response model (probability) and the specification of a skew normal distribution for unidimensional latent traits which is used in the estimation process. Motivated by the need to better represent the phenomenon of psychometric area (Heinen, 1996, p. 105) and the current availability of skew elliptical distributions whose properties are as convenient as those due to normal distribution, the proposal of this work is to provide an extension of multidimensional 3 Parameters Probit model (Kd3PP) where latent traits vectors are normally distributed for the case of Skew-t distribution (Sahu et al., 2003), generating therefore what we call Kd3PP-St model. Our proposal, therefore, can be regarded as an extension of the work of Bazán (2005) in two ways: the first is extending the unidimensional skew normal distribution of latent traits to the multidimensional case and second in the sense to consider the flattening (kurtosis) of this distribution. Our proposal can also be seen as an extension of the work of B´eguin e Glas (2001) in the sense that we develop the Bayesian estimation method of the 3 parameters multidimensional item response model by DAGS (Augmentated Data with Gibbs sampling) for the case where the latent trait vectors behave according to a Skew-t multivariate distribution. In the development of this work we come across one of the main difficulties encountered in the process of estimation and inference of multidimensional IRT models which is the lack of identifiabilitie and, with the intent to demystify and expand our knowledge on a subject still little explored in the literature of the IRT, we present a bibliographical study on this subject both in the context of classical and Bayesian inference. In order to identify particular situations where the use of a skew normal distribution is more relevant to the estimation and inference of item parameters as well as other parameters related to the distribution of latent traits, some analyses on simulated data sets are developed. As results of these analyses, we can say that there is a modest improvement when information about a possible asymmetry in the distribution of latent traits is not ignored. Moreover, the results favored the selection of models that consider asymmetric distributions for latent traits, especially when models that enable the estimation of parameters of location and scale from this distribution are considered. Two main contributions that we consider of pratical interest are: analysis and interpretations of tests using unidimensional and multidimensional IRT models that consider both simetric and skewed distributions for the vectors of latent traits and a function written in R and C++ language program that is made disponible for the estimation of models treated in this work.