Model Rasch 1PL 288 Murid • 40 Soal SMP Kelas 7 & 8

Analisis Rasch
Jaringan Komputer SMP

Simulasi lengkap — estimasi JMLE, item fit, Wright Map, rumus, dan kalkulator interaktif untuk instrumen tes 40 soal pilihan ganda.

Jumlah Soal
40
Pilihan ganda
Total Murid
288
Kelas 7 + Kelas 8
Kelas 7
144
θ̄ = −0.52 logit
Kelas 8
144
θ̄ = +0.64 logit
Person Reliability
0.895
Target ≥ 0.80 ✓
Item Reliability
0.986
Target ≥ 0.90 ✓
Person Separation
2.92
~4 kelompok
Item Separation
8.46
Hirearki sangat stabil
Item Misfitting
0 / 40
Semua fit ✓
Prop. Correct
0.508
Targeting sempurna
Skor Rata Kls 7
16.5
dari 40 soal
Skor Rata Kls 8
24.1
dari 40 soal
Distribusi Skor Mentah
Distribusi Kemampuan (θ) per Kelas
Interpretasi Hasil

Person reliability 0.895 (≥ 0.80 = baik) — instrumen mampu membedakan kemampuan murid secara konsisten.
Item reliability 0.986 (≥ 0.90 = sangat baik) — hierarki kesulitan soal stabil, dapat direplikasi ke sampel lain.
Separation person 2.92 → instrumen membedakan ≈ 4 kelompok kemampuan berbeda.
Proportion correct 0.508 → targeting item–person hampir sempurna (ideal ≈ 0.50).
Seluruh 40 soal lolos uji fit (infit MNSQ 0.70–1.30). Lihat tab Saran & Celah untuk rekomendasi pengembangan.

NoTopikKesulitan (logit)Kategori Infit MNSQOutfit MNSQSEBenar (%)Status
Kelas 7 (θ̄=−0.52) Kelas 8 (θ̄=+0.64) Item (label = no soal)
Cara membaca Wright Map

Sumbu vertikal = skala logit (−3 bawah → +3 atas = lebih sulit/lebih mampu).
Kiri: distribusi kemampuan murid. Kanan: lokasi kesulitan setiap soal.
Soal yang setara dengan kemampuan murid (logit sama) → peluang benar tepat 50%.
Soal di atas rata-rata murid = sulit; soal di bawah = mudah bagi murid tersebut.
Gap vertikal di sisi soal = zona kemampuan yang kurang terwakili → perlu soal tambahan.

Infit MNSQ per Item

Zona hijau (0.70–1.30) = fit. Di luar zona = perlu perhatian.

Outfit MNSQ per Item
Scatter: Kesulitan Item vs Infit MNSQ

Tidak ada pola → fit tidak berkorelasi dengan kesulitan = baik.

NoTopikPertanyaanKunciKategorib (logit)
Model Rasch (1-Parameter Logistic)

Probabilitas murid i menjawab benar item j:

P(Xij=1 | θi, bj) = exp(θi − bj) / [1 + exp(θi − bj)]
= 1 / [1 + exp(−(θi − bj))]
Notasi
θ (theta) = kemampuan murid (logit)  |  b = kesulitan item (logit)  |  P = peluang benar (0–1)
Ketika θ = b
P = exp(0)/(1+exp(0)) = 1/2 = 0.50
Kemampuan = kesulitan → peluang benar tepat 50%
Contoh: Soal 1 (b=−2.321), Murid kelas 7 (θ=−0.50)
θ − b = −0.50 − (−2.321) = +1.821
exp(1.821) = e1.8216.179
P = 6.179 / (1 + 6.179) = 6.179 / 7.179 ≈ 0.861 → peluang benar 86.1%
Soal 40 (b=+2.317) untuk murid yang sama (θ=−0.50)
θ − b = −0.50 − 2.317 = −2.817
P = e−2.817/(1+e−2.817) = 0.0598/1.0598 ≈ 0.056 → hanya 5.6%
Masuk akal: soal OSPF sangat sulit untuk murid kelas 7 yang lemah
Logit & Konversi Skor Mentah
logit(P) = ln[ P / (1−P) ]

Estimasi awal θ dari skor mentah r (J = jumlah soal):

θ_awal = ln[ r / (J − r) ]
b_awal = −ln[ s / (N − s) ]   (s = jumlah murid benar, N = total)
Kelas 7 — skor rata-rata r = 16.5 dari J = 40
θ = ln[16.5/(40−16.5)] = ln[16.5/23.5] = ln(0.702) ≈ −0.354 logit
Kelas 8 — skor rata-rata r = 24.1 dari J = 40
θ = ln[24.1/(40−24.1)] = ln[24.1/15.9] = ln(1.516) ≈ +0.416 logit

Tabel konversi logit ↔ probabilitas:

Logit (θ−b)Peluang BenarInterpretasi
−3.04.7%Sangat sulit bagi murid ini
−2.011.9%Sulit
−1.026.9%Agak sulit
0.050.0%Seimbang — titik kritis Rasch
+1.073.1%Agak mudah
+2.088.1%Mudah
+3.095.3%Sangat mudah bagi murid ini
Estimasi JMLE — Newton-Raphson Update
θi_baru = θi + [ Σj(Xij − Pij) ] / [ Σj Wij ]
bj_baru = bj − [ Σi(Xij − Pij) ] / [ Σi Wij ]
Wij = Pij × (1 − Pij)    (information weight)

Contoh 1 iterasi — 1 murid (θ=0), 3 item (b=−1, 0, +1), respons=[1,1,0]:

Hitung P, W, residual
Item1: P=0.731 W=0.197 r=1−0.731=+0.269
Item2: P=0.500 W=0.250 r=1−0.500=+0.500
Item3: P=0.269 W=0.197 r=0−0.269=−0.269
Update θ
Σ residual = 0.269+0.500+(−0.269) = +0.500
Σ W = 0.197+0.250+0.197 = 0.644
Δθ = 0.500/0.644 = +0.776  →  θ_baru = 0 + 0.776 = +0.776
Iterasi berlanjut sampai Δ < 10⁻⁶. Simulasi ini konvergen dalam 24 iterasi.
Infit & Outfit MNSQ
ij = (Xij − Pij)² / Wij    (residual terstandarisasi)
Outfitj = [ Σiij ] / N    (unweighted)
Infitj = [ Σi Wij·z²ij ] / [ Σi Wij ]    (info-weighted)

Hitungan Infit & Outfit — Soal 21 (b=0.00), 5 murid representatif:

MuridθPWXX−PW·z²
A−2.00.1190.1050−0.1190.1350.014
B−0.50.3780.2350−0.3780.6080.143
C 0.00.5000.2501+0.5001.0000.250
D+0.50.6220.2351+0.3780.6080.143
E+2.00.8810.1051+0.1190.1350.014
Σ0.9302.4860.564
Outfit MNSQ = 2.486 / 5 = 0.497  |  Infit MNSQ = 0.564 / 0.930 = 0.606
Nilai kecil karena hanya 5 murid. Dengan 288 murid hasil mendekati 1.0 (fit sempurna).
Kriteria Fit
0.70 ≤ MNSQ ≤ 1.30 → Fit — soal berperilaku sesuai model Rasch
MNSQ > 1.30 → Noisy / degrading — respons terlalu acak
MNSQ < 0.70 → Muted / overfit — respons terlalu prediktabel
Reliabilitas & Separation
Var_obs = variance(θ̂)    Var_error = mean(SE²)    Var_true = Var_obs − Var_error
Reliabilitas = Var_true / Var_obs    Separation = √(Var_true / Var_error)
H (kelompok) = (4 × Separation + 1) / 3
Hitungan Person Reliability — 5 murid: θ=[−1.80, −0.42, +0.15, +0.88, +1.65], SE≈0.34
Mean θ = 0.092  |  Var_obs = 1.379
Var_error = mean(SE²) = mean(0.116) = 0.116
Var_true = 1.379 − 0.116 = 1.263
Reliabilitas = 1.263/1.379 = 0.916
Separation = √(1.263/0.116) = √10.89 = 3.30
H = (4×3.30+1)/3 = 4.7 ≈ 4–5 kelompok

Pedoman interpretasi:

NilaiKategoriImplikasi
< 0.67LemahTidak layak keputusan apapun
0.67–0.80CukupKeputusan kelompok saja
0.80–0.90BaikKelompok & semi-individual
> 0.90Sangat baikKeputusan individual diperbolehkan
Kalkulator Probabilitas Rasch

Geser untuk melihat perhitungan real-time dan kurva ICC.

0.0
0.0
1=Benar

ICC (Item Characteristic Curve) — titik merah = posisi murid saat ini

Kalkulator Skor Mentah → Logit
20

Rumus: θ = ln[r/(J−r)], J=40. Skor ekstrem (0 atau 40) tidak bisa diestimasi langsung.

Kalkulator Probabilitas — Pilih Soal & Murid
Pilih soal di atas untuk melihat perhitungan.
✅ Kekuatan instrumen ini
  • Reliabilitas item sangat tinggi (0.986) — hierarki soal sangat stabil.
  • Targeting sempurna (P-correct ≈ 0.508) — soal tidak terlalu mudah atau sulit.
  • Semua 40 item lolos uji fit — tidak ada soal yang harus dibuang.
  • Separation 2.92 → mampu membedakan ≈ 4 kelompok kemampuan berbeda.
  • Kelas 8 secara konsisten lebih mampu (θ̄=+0.64) vs Kelas 7 (θ̄=−0.52) — validitas konstruk terbukti.
⚠️ Celah yang perlu diperhatikan
  • Gap di level tengah (0.0–0.3 logit): hanya 3 soal. Tambah 3–5 soal sedang untuk resolusi lebih baik.
  • Unidimensionalitas belum diuji formal (EFA/PCA residual). 7 sub-topik berbeda berpotensi multidimensional — lakukan parallel analysis sebelum publikasi.
  • DIF (Differential Item Functioning) belum dianalisis. Cek apakah soal tertentu bias terhadap kelas 7 atau kelas 8.
  • Data simulasi ≠ data nyata. Data ini dibangun dari model Rasch ideal; data nyata akan menghasilkan 3–7 item misfit yang perlu direvisi.
  • Local independence belum diuji. Soal satu topik mungkin berkorelasi residual — cek Q3 statistic di Winsteps/TAM.
  • Person reliability 0.895 — baik, tapi bisa ditingkatkan ke >0.90 dengan menambah 5–8 soal di b = −0.5 s/d +0.5.
📋 Langkah selanjutnya (rekomendasi)
  1. Kumpulkan data nyata (minimal 100–200 murid untuk estimasi stabil).
  2. Jalankan analisis di Winsteps atau R-package TAM / eRm.
  3. Uji unidimensionalitas: PCA residual (varians PC1 ≥ 60% = baik).
  4. Cek DIF antara Kelas 7 vs Kelas 8 (Mantel-Haenszel atau Rasch DIF).
  5. Revisi item dengan infit MNSQ > 1.3 atau < 0.7 pada data nyata.
  6. Tambah soal pada gap −0.3 hingga +0.3 logit (zona sedang).
  7. Pertimbangkan computer adaptive testing (CAT) jika bank soal diperluas ke 80+ item.
Distribusi soal per kategori kesulitan