<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Psychol.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Psychology</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Psychol.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">1664-1078</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fpsyg.2021.509575</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Psychology</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>A Novel and Highly Effective Bayesian Sampling Algorithm Based on the Auxiliary Variables to Estimate the Testlet Effect Models</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Lu</surname> <given-names>Jing</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Zhang</surname> <given-names>Jiwei</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/718968/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Zhang</surname> <given-names>Zhaoyuan</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3"><sup>3</sup></xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c002"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<xref ref-type="author-notes" rid="fn002"><sup>&#x02020;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/825862/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Xu</surname> <given-names>Bao</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff4"><sup>4</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/841173/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Tao</surname> <given-names>Jian</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><sup>1</sup><institution>Key Laboratory of Applied Statistics of MOE, School of Mathematics and Statistics, Northeast Normal University</institution>, <addr-line>Changchun</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff2"><sup>2</sup><institution>Key Lab of Statistical Modeling and Data Analysis of Yunnan Province, School of Mathematics and Statistics, Yunnan University</institution>, <addr-line>Kunming</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff3"><sup>3</sup><institution>Department of Statistics, School of Mathematics and Statistics, Northeast Normal University</institution>, <addr-line>Changchun</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff4"><sup>4</sup><institution>Institute of Mathematics, Jilin Normal University</institution>, <addr-line>Siping</addr-line>, <country>China</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Pietro Cipresso, University of Turin, Italy</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Holmes Finch, Ball State University, United States; Peida Zhan, Zhejiang Normal University, China</p></fn>
<corresp id="c001">&#x0002A;Correspondence: Jiwei Zhang <email>zhangjw713&#x00040;nenu.edu.cn</email></corresp>
<corresp id="c002">Zhaoyuan Zhang <email>zhangzy328&#x00040;nenu.edu.cn</email></corresp>
<fn fn-type="other" id="fn001"><p>This article was submitted to Quantitative Psychology and Measurement, a section of the journal Frontiers in Psychology</p></fn>
<fn fn-type="present-address" id="fn002"><p>&#x02020;Present address: Zhaoyuan Zhang, School of Mathematics and Statistics, Yili Normal University, Yili, China</p></fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>11</day>
<month>08</month>
<year>2021</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2021</year>
</pub-date>
<volume>12</volume>
<elocation-id>509575</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>02</day>
<month>11</month>
<year>2019</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>06</day>
<month>07</month>
<year>2021</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2021 Lu, Zhang, Zhang, Xu and Tao.</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>Lu, Zhang, Zhang, Xu and Tao</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license></permissions>
<abstract><p>In this paper, a new two-parameter logistic testlet response theory model for dichotomous items is proposed by introducing testlet discrimination parameters to model the local dependence among items within a common testlet. In addition, a highly effective Bayesian sampling algorithm based on auxiliary variables is proposed to estimate the testlet effect models. The new algorithm not only avoids the Metropolis-Hastings algorithm boring adjustment the turning parameters to achieve an appropriate acceptance probability, but also overcomes the dependence of the Gibbs sampling algorithm on the conjugate prior distribution. Compared with the traditional Bayesian estimation methods, the advantages of the new algorithm are analyzed from the various types of prior distributions. Based on the Markov chain Monte Carlo (MCMC) output, two Bayesian model assessment methods are investigated concerning the goodness of fit between models. Finally, three simulation studies and an empirical example analysis are given to further illustrate the advantages of the new testlet effect model and Bayesian sampling algorithm.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>bayesian inference</kwd>
<kwd>deviance information criterion</kwd>
<kwd>logarithm of the pseudomarignal likelihood</kwd>
<kwd>item response theory</kwd>
<kwd>testlet effect models</kwd>
<kwd>slice-Gibbs sampling algorithm</kwd>
<kwd>Markov chain Monte Carlo</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="2"/>
<table-count count="8"/>
<equation-count count="47"/>
<ref-count count="72"/>
<page-count count="17"/>
<word-count count="10807"/>
</counts>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>1. Introduction</title>
<p>In education and psychological tests, a testlet is defined as that a bundle of items share a common stimulus (a reading comprehension passage or a figure) (Wainer and Kiely, <xref ref-type="bibr" rid="B61">1987</xref>). For example, in a reading comprehension test, a series of questions may be based on a common reading passage. The advantages of the testlet design are not only to allow for more complicated and interrelated set of items, but also to improve the testing efficiency (Thissen et al., <xref ref-type="bibr" rid="B55">1989</xref>). Namely, with several items embedded in a testlet, test takers need not waste a considerable amount of time and energy in processing a long passage just to answer a single item. Despite their appealing features, this testing format poses a threat to item analysis because items within a testlet often violate the local independence assumption of item response theory (IRT). The traditional item response analysis tends to overestimate the precision of person ability obtained from testlets, and overestimate test reliability\information, and yields biased estimation for item difficulty and discrimination parameters (Sireci et al., <xref ref-type="bibr" rid="B51">1991</xref>; Yen, <xref ref-type="bibr" rid="B66">1993</xref>; Wang and Wilson, <xref ref-type="bibr" rid="B64">2005a</xref>; Wainer et al., <xref ref-type="bibr" rid="B60">2007</xref>; Eckes, <xref ref-type="bibr" rid="B17">2014</xref>; Eckes and Baghaei, <xref ref-type="bibr" rid="B18">2015</xref>).</p>
<p>In the face of these problems, two methods have been proposed to cope with the local item dependence. One method is to estimate a unidimensional model but treat items within a testlet as a single polytomous item (Sireci et al., <xref ref-type="bibr" rid="B51">1991</xref>; Yen, <xref ref-type="bibr" rid="B66">1993</xref>; Wainer, <xref ref-type="bibr" rid="B58">1995</xref>; Cook et al., <xref ref-type="bibr" rid="B14">1999</xref>) and then apply polytomous item response models such as the generalized partial-credit model (Muraki, <xref ref-type="bibr" rid="B43">1992</xref>), the graded response models (Samejima, <xref ref-type="bibr" rid="B49">1969</xref>), or the nominal response model (Bock, <xref ref-type="bibr" rid="B8">1972</xref>). This method is appropriate when the local dependence between items within a testlet is moderate and the test contains a large proportion of independent items (Wainer, <xref ref-type="bibr" rid="B58">1995</xref>), but it becomes impractical as the number of possible response patterns increases geometrically with the number of items in a testlet and thus is not frequently used (Thissen et al., <xref ref-type="bibr" rid="B55">1989</xref>). An alternative method is testlet effects can be taken into account by incorporating specific dimensions in addition to the general dimension into the IRT models. Two such multidimensional IRT models are often used by researchers. That is, the bi-factor models (Gibbons and Hedeker, <xref ref-type="bibr" rid="B27">1992</xref>) and the random-effects testlet models (Bradlow et al., <xref ref-type="bibr" rid="B10">1999</xref>; Wainer et al., <xref ref-type="bibr" rid="B60">2007</xref>). However, Li et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B34">2006</xref>), Rijmen (<xref ref-type="bibr" rid="B48">2010</xref>), and Min and He (<xref ref-type="bibr" rid="B41">2014</xref>) find that the random-effects testlet models can be used as a special case of the bi-factor models. It is obtained by constraining the loadings on the specific dimension to be proportional to the loading on the general dimension within each testlet. In practice, researchers prefer to use simple random-effects testlet models if the two models are available and the model fit is not too much damage. Next, we discuss the specific forms of some commonly used testlet effect models.</p>
<p>Several literatures on testlet structure modeling have been proposed to capture the local item dependence from different perspectives for the past two decades. Bradlow et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B10">1999</xref>) and Wainer et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B59">2000</xref>) extend the traditional IRT models including a random effect parameter to explain the interaction between testlets and persons. The probit link function of the above model is formulated as &#x003A6;[<italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub>(&#x003B8;<sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0002B; &#x003B7;<sub><italic>id</italic>(<italic>j</italic>)</sub>)], where &#x003A6; is the normal cumulative distribution function, &#x003B8;<sub><italic>i</italic></sub> denotes the the ability for the <italic>i</italic>th examinee, <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub> and <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub>, respectively denote the discrimination parameter and difficulty parameter for the <italic>j</italic>th item, and &#x003B7;<sub><italic>id</italic>(<italic>j</italic>)</sub> is a random effect that represents the interaction of examinee <italic>i</italic> with testlet <italic>d</italic>(<italic>j</italic>) [<italic>d</italic>(<italic>j</italic>) denotes the testlet <italic>d</italic> contains item <italic>j</italic>]. Further, Li et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B34">2006</xref>) propose a general two parameter normal ogive testlet response theory (2PNOTRT) model from the perspective of multidimensionality. Each item response in the multidimensional model depends on both the primary dimension and the secondary testlet dimensions. Under the 2PNOTRT model, the basic form of probit link function is expressed as &#x003A6;[<italic>a</italic><sub><italic>j</italic>1</sub>&#x003B8;<sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>t</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0002B; <italic>a</italic><sub><italic>j</italic>2</sub>&#x003B7;<sub><italic>id</italic>(<italic>j</italic>)</sub>], where <italic>t</italic><sub><italic>j</italic></sub> is a threshold parameter related to the item difficulty. The latent traits underlying examinees&#x00027; responses to items in testlets consist of general ability &#x003B8; and several secondary dimensions, one for each testlet. Item parameters <italic>a</italic><sub><italic>j</italic>1</sub> and <italic>a</italic><sub><italic>j</italic>2</sub> indicate the discriminating power of an item with respect to the primary ability &#x003B8; and the secondary dimension &#x003B7;<sub><italic>d</italic></sub>, respectively. Because the secondary dimension &#x003B7;<sub><italic>id</italic>(<italic>j</italic>)</sub> is a random effect that represents the interaction of examinee <italic>i</italic> with testlet <italic>d</italic>(<italic>j</italic>), it is believed that the loading of the secondary dimensions &#x003B7;<sub><italic>d</italic></sub> should be the discriminating power of the testlet with respect to it, and it should be related to the discrimination parameters of the items in the testlet with respect to the intended ability, &#x003B8;. The above two testlet effect models are constructed in the framework of probit link function. On this basis, Zhan et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B70">2014</xref>) propose the concept of within-item multidimensional testlet effect. In this paper, we introduce a new item parameter as a testlet discrimination parameter and propose a new two parameter logistic testlet model in the framework of logit link function for dichotomously scored items, as detailed in the next section. Moreover, testlet response theory modeling has also been extended to the other field of educational and psychological measurement such as large-scale language assessments (Rijmen, <xref ref-type="bibr" rid="B48">2010</xref>; Zhang, <xref ref-type="bibr" rid="B71">2010</xref>; Eckes, <xref ref-type="bibr" rid="B17">2014</xref>), hierarchical data analysis (Jiao et al., <xref ref-type="bibr" rid="B32">2005</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B31">2013</xref>), cognitive diagnostic assessments (Zhan et al., <xref ref-type="bibr" rid="B68">2015</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B69">2018</xref>).</p>
<p>One of the most commonly used estimation methods for the above-mentioned testlet effect models is the marginal maximum likelihood method via the expectation-maximization (EM; Dempster et al., <xref ref-type="bibr" rid="B16">1977</xref>) algorithm (Bock and Aitkin, <xref ref-type="bibr" rid="B9">1981</xref>; Mislevy, <xref ref-type="bibr" rid="B42">1986</xref>; Glas et al., <xref ref-type="bibr" rid="B28">2000</xref>; Wang and Wilson, <xref ref-type="bibr" rid="B65">2005b</xref>). The ability parameters and testlet effects are viewed as unobserved data (latent variables), and then we can find the maximum of a complete data likelihood (the responses and unobserved data) marginalized over unobserved data. However, the marginal maximum likelihood estimation of testlet models has been hampered by the fact that the computations often involve analytically intractable high dimensional integral and hence it is hard to find the maximum likelihood estimate of the parameters. More specifically, when the integrals over latent variable distributions are evaluated using Gaussian quadrature (Bock and Aitkin, <xref ref-type="bibr" rid="B9">1981</xref>), the number of calculations involved increases exponentially with the number of latent variable dimensions. Even though the number of quadrature points per dimension can be reduced when using adaptive Gaussian quadrature (Pinheiro and Bates, <xref ref-type="bibr" rid="B46">1995</xref>), the total number of points again increases exponentially with the number of dimensions. In addition, when the EM algorithm is employed to compute marginal maximum likelihood estimates with unobserved data, the convergence of EM algorithm can be very slow whenever there is a large fraction of unobserved data, and the estimated information matrix is not a direct by product of maximization.</p>
<p>An alternative method is to use a fully Bayesian formulation, coupled with a Markov Chain Monte Carlo (MCMC) procedure to estimate the testlet model parameters (e.g., Wainer et al., <xref ref-type="bibr" rid="B59">2000</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B60">2007</xref>). The Bayesian method, including Metropolis-Hastings algorithm (Metropolis et al., <xref ref-type="bibr" rid="B40">1953</xref>; Hastings, <xref ref-type="bibr" rid="B29">1970</xref>; Tierney, <xref ref-type="bibr" rid="B56">1994</xref>; Chib and Greenberg, <xref ref-type="bibr" rid="B13">1995</xref>; Chen et al., <xref ref-type="bibr" rid="B12">2000</xref>) and Gibbs algorithm (Geman and Geman, <xref ref-type="bibr" rid="B26">1984</xref>; Tanner and Wong, <xref ref-type="bibr" rid="B53">1987</xref>; Albert, <xref ref-type="bibr" rid="B3">1992</xref>), has some significant advantages over classical statistical analysis. It allows meaningful assessments in confidence regions, incorporates prior knowledge into the analysis, yields more precise estimators (provided the prior knowledge is accurate), and follows the likelihood and sufficiency principles. In this current study, an effective slice-Gibbs sampling algorithm (Lu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B38">2018</xref>) in the framework of Bayesian is used to estimate the model parameters. The slice-Gibbs sampling, as the name suggests, can be conceived of an extension of Gibbs algorithm. The sampling process consists of two parts. One part is the slice algorithm (Damien et al., <xref ref-type="bibr" rid="B15">1999</xref>; Neal, <xref ref-type="bibr" rid="B44">2003</xref>; Bishop, <xref ref-type="bibr" rid="B7">2006</xref>; Lu et al., <xref ref-type="bibr" rid="B38">2018</xref>), which samples the two parameter logistic testlet effect models from the truncated full conditional posterior distribution by introducing the auxiliary variables. The other part is Gibbs algorithm which updates variance parameters based on the sampled values from the two parameter logistic testlet effect models. The motivation for this sampling algorithm is manifold. First, the slice-Gibbs sampling algorithm is a fully Bayesian method, which averts to calculate multidimensional numerical integration compared with the marginal maximum likelihood method. Second, the slice algorithm has the advantage of a flexible prior distribution being introduced to obtain samples from the full conditional posterior distributions rather than being restricted to using the conjugate distributions, which is required in Gibbs sampling algorithm and limited using the normal ogive framework (Tanner and Wong, <xref ref-type="bibr" rid="B53">1987</xref>; Albert, <xref ref-type="bibr" rid="B3">1992</xref>; Bradlow et al., <xref ref-type="bibr" rid="B10">1999</xref>; Wainer et al., <xref ref-type="bibr" rid="B59">2000</xref>; Fox and Glas, <xref ref-type="bibr" rid="B20">2001</xref>; Fox, <xref ref-type="bibr" rid="B19">2010</xref>; Tao et al., <xref ref-type="bibr" rid="B54">2013</xref>). The detailed discussions about the informative priors and non-informative priors of item parameters are shown in the simulation 2. Third, it is known that the Metropolis-Hasting algorithm (Metropolis et al., <xref ref-type="bibr" rid="B40">1953</xref>; Hastings, <xref ref-type="bibr" rid="B29">1970</xref>; Tierney, <xref ref-type="bibr" rid="B56">1994</xref>; Chib and Greenberg, <xref ref-type="bibr" rid="B13">1995</xref>; Chen et al., <xref ref-type="bibr" rid="B12">2000</xref>) severely depends on the standard deviation (tuning parameter) of the proposal distributions, and it is sensitive to step size. More specifically, if the step size is too small random walk, the chain will take longer to traverse the support of the target density; If the step size is too large there is great inefficiency due to a high rejection rate. However, the slice algorithm automatically tunes the step size to match the local shape of the target density and draws the samples with acceptance probability equal to one. Thus, it is easier and more efficient to implement.</p>
<p>The remainder of this article is organized as follows. Section 2 describes the two parameter logistic testlet effect model, the prior assumptions and model identifications. A detailed description of the slice-Gibbs sampling algorithm and Bayesian model assessment criteria are presented in section 2. In section 3, three simulation studies are given, the first of which considers the performances of parameter recovery using the slice-Gibbs algorithm under different design conditions. In the second simulation, the prior sensitivity of the the slice-Gibbs sampling algorithm is assessed using the simulated data. In the third simulation, based on the Markov chain Monte Carlo (MCMC) output, two Bayesian model assessment methods are used to evaluate the model fit. In section 5, an empirical example is analyzed in detail to further demonstrate the applicability of the testlet structure models and the validity of the slice-Gibbs sampling algorithm. At last, we conclude with a few summary remarks in section 6.</p></sec>
<sec id="s2">
<title>2. The New Two Parameter Logistic Testlet Model and Prior Assumptions</title>
<p>The new two parameter logistic testlet model (N2PLTM):</p>
<disp-formula id="E1"><label>(1)</label><mml:math id="M1"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In Equation (1), <italic>i</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>n</italic>. indicates persons. Suppose a text contains <italic>J</italic> items, items in such tests are grouped into <italic>K</italic>(1 &#x02264; <italic>K</italic> &#x02264; <italic>J</italic>) mutually exclusive and exhaustive testlets. Denote testlet <italic>d</italic> containing item by <italic>d</italic>(<italic>j</italic>) and the size of each testlet by <italic>n</italic><sub><italic>k</italic></sub>(1 &#x02264; <italic>k</italic> &#x02264; <italic>K</italic>) which can be written as with <italic>d</italic>(1) and <italic>d</italic>(<italic>J</italic>) &#x0003D; <italic>K</italic>. <italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub> represents the response of the <italic>i</italic>th examinee answering the <italic>j</italic>th item, and the correct response probability is expressed as <italic>p</italic><sub><italic>ij</italic></sub>. And &#x003B8;<sub><italic>i</italic></sub> denotes ability parameter for the <italic>i</italic>th examinee. <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub> is the discrimination parameter of the item <italic>j</italic>. <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub> denotes the difficulty parameter of the item <italic>j</italic>, and <inline-formula><mml:math id="M3"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> is the testlet discrimination parameter where <italic>n</italic><sub><italic>d</italic>(<italic>j</italic>)</sub> is the numbers of items in testlet (testlet <italic>d</italic> contains item <italic>j</italic>) and <italic>S</italic><sub><italic>d</italic>(<italic>j</italic>)</sub> is the set of the serial numbers of item in the testlet. The purpose of using the testlet discrimination parameter is to consider the interaction between the discrimination parameters for all <italic>S</italic><sub><italic>d</italic>(<italic>j</italic>)</sub> items in the same testlet and the testlet effect, rather than just examining the influence of the <italic>j</italic>th item discrimination parameter on the testlet effect for the traditional testlet models. The random effect &#x003B7;<sub><italic>id</italic>(<italic>j</italic>)</sub> represents the interaction of individual <italic>i</italic> with testlet <italic>d</italic>(<italic>j</italic>). It can be interpreted as a random shift in individuals&#x00027; ability or another ability dimension (Li et al., <xref ref-type="bibr" rid="B34">2006</xref>). The following priors and hyper-priors are used to estimate the parameters of N2PLTM. The latent ability &#x003B8; and the testlet effect &#x003B7; are assumed to be independently and normally distributed under the testlet model. That is, <inline-formula><mml:math id="M4"><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> has a multivariate normal distribution <italic>N</italic>(<bold>&#x003BC;</bold>, <bold>&#x003A3;</bold>), where <bold>&#x003BC;</bold> is mean vector, <bold>&#x003A3;</bold> is a diagonal matrix, <inline-formula><mml:math id="M5"><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The variances of &#x003B7;<sub><italic>ik</italic></sub> (<italic>k</italic> &#x0003D; 1, 2, &#x02026;, <italic>K</italic>), which can be allowed to vary across testlets, indicate the amount of local dependence in each testlet. If the variance of &#x003B7;<sub><italic>ik</italic></sub> is zero, the items within the testlet can be considered conditionally independent. As the variance increases, the amount of local dependence increases. The priors to the discrimination parameters are set from truncated normal priors, <inline-formula><mml:math id="M6"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where I(0, &#x0002B;&#x0221E;) denotes the indicator function that the values range from zero to infinity, and the difficulty parameters are assumed to follow the normal distribution, <inline-formula><mml:math id="M7"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In addition, the hyper-priors for <inline-formula><mml:math id="M8"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M9"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M10"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are assumed to follow inverse Gamma distribution with shape parameter <italic>v</italic> and scale parameter &#x003C4;. Let <bold>&#x003A9;</bold> &#x0003D; (<bold>&#x003B8;</bold>, <bold><italic><bold>a</bold></italic></bold>, <bold><italic><bold>b</bold></italic></bold>, <bold>&#x003B7;</bold>) represents the collection of the unknown parameters in model (1), where <inline-formula><mml:math id="M11"><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M12"><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>a</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M13"><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>b</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M14"><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> The joint posterior distribution of <bold>&#x003A9;</bold> given the data is represented by</p>
<disp-formula id="E3"><label>(2)</label><mml:math id="M15"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<sec>
<title>2.1. Model Identifications</title>
<p>In Equation 1, the linear part of the testlet effect model, <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub>(&#x003B8;<sub><italic>i</italic></sub> &#x02212; <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub>) &#x0002B; &#x003B1;<sub><italic>d</italic>(<italic>j</italic>)</sub>&#x003B7;<sub><italic>id</italic>(<italic>j</italic>)</sub>, can be rewritten as follows</p>
<disp-formula id="E5"><mml:math id="M17"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where the testlet discrimination &#x003B1;<sub><italic>d</italic>(<italic>j</italic>)</sub> consists of the discrimination parameters <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub>. That is, <inline-formula><mml:math id="M18"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula>, and <italic>k</italic> &#x02208; <italic>S</italic><sub><italic>d</italic>(<italic>j</italic>)</sub> &#x02212; {<italic>j</italic>} means that <italic>k</italic> belongs to the set <italic>S</italic><sub><italic>d</italic>(<italic>j</italic>)</sub> excluding the index <italic>j</italic>. To eliminate the trade offs among the ability &#x003B8;, difficulty parameter <italic>b</italic> and testlet effect &#x003B7;<sub><italic>id</italic>(<italic>j</italic>)</sub> in location, we fix the mean population level of ability to zero and restrict a item difficulty parameter to zero. Meanwhile, to eliminate the trade off between the ability &#x003B8; and the discrimination parameter <italic>a</italic> in scale, we need restrict the variance population level of ability to one. However, <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub><italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub>, <inline-formula><mml:math id="M19"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M20"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> still have the trade offs in scale. In fact, we only need fix a item discrimination parameter to one. In summary, the required identification conditions are as follows:</p>
<disp-formula id="E6"><mml:math id="M21"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">&#x000A0;and&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Several identification restriction methods of two parameter IRT models have been widely used. The identification restrictions of our model are based on the following methods.</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p>(1) To fix the mean population level of ability to zero and the variance population level of ability to one (Lord and Novick, <xref ref-type="bibr" rid="B35">1968</xref>; Bock and Aitkin, <xref ref-type="bibr" rid="B9">1981</xref>; Fox and Glas, <xref ref-type="bibr" rid="B20">2001</xref>; Fox, <xref ref-type="bibr" rid="B19">2010</xref>). That is, &#x003B8; &#x0007E; <italic>N</italic>(0, 1);</p></list-item>
<list-item><p>(2) To fix the item difficulty parameter to a specific value, most often zero, and restrict the discrimination parameter to a specific value, most often one (Fox and Glas, <xref ref-type="bibr" rid="B20">2001</xref>; Fox, <xref ref-type="bibr" rid="B19">2010</xref>). That is, <italic>b</italic><sub>1</sub> &#x0003D; 0 and <italic>a</italic><sub>1</sub> &#x0003D; 1.</p></list-item>
</list></sec></sec>
<sec id="s3">
<title>3. Bayesian Inferences</title>
<sec>
<title>3.1. Slice-Gibbs Algorithm to Estimate Model Parameters</title>
<p>The motivation for the slice-Gibbs sampling algorithm is that the inferred samples can easily be drawn from the full conditional distribution by introducing the auxiliary variables. Before giving the specific Bayesian sampling process, we give the definition of auxiliary and its role in the sampling process. Auxiliary variables are variables that can help to make estimates on incomplete data, while they are not part of the main analysis. Basically, the auxiliary variables are latent unknown parameters without any direct interpretation which are introduced for technical/simulation reasons or for the reason of making an analytically intractable distribution tractable. Within the Bayesian framework, in the method of auxiliary variables, realizations from a complicated distribution can be obtained by augmenting the variables of interest by one or more additional variables such that the full conditionals are tractable and easy to simulate from. The construction of sampling algorithms via the introduction of auxiliary variable received much attention since it resulted in both simple and fast algorithms (Tanner and Wong, <xref ref-type="bibr" rid="B53">1987</xref>; Higdon, <xref ref-type="bibr" rid="B30">1998</xref>; Meng and van Dyk, <xref ref-type="bibr" rid="B39">1999</xref>; Fox, <xref ref-type="bibr" rid="B19">2010</xref>).</p>
<p>For each of the response variable <italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub>, we introduce two mutually independent random auxiliary variables &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> and &#x003C6;<sub><italic>ij</italic></sub>. The random variables &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> and &#x003C6;<sub><italic>ij</italic></sub> are assumed to follow a Uniform (0,1). The following two cases must be satisfied.</p>
<p><bold>Case 1</bold>: When <italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub> &#x0003D; 1, an equivalent condition for <italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub> &#x0003D; 1 is the indicator function I(0 &#x0003C; &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>p</italic><sub><italic>ij</italic></sub>) must be equal to 1, as opposed to I(0 &#x0003C; &#x003C6;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>q</italic><sub><italic>ij</italic></sub>) is set to 0, where <italic>q</italic><sub><italic>ij</italic></sub> &#x0003D; 1 &#x02212; <italic>p</italic><sub><italic>ij</italic></sub>. In addition, if the joint distribution (&#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> and <italic>p</italic><sub><italic>ij</italic></sub>) integrate out the auxiliary variables &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub>, the obtained marginal distribution is just equal to the correct response probability of the <italic>i</italic>th individual answering the <italic>j</italic>th item.</p>
<p><bold>Case 2</bold>: Similarly, when <italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub> &#x0003D; 0, an equivalent condition for <italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub> &#x0003D; 0, that is, the indicator function I(0 &#x0003C; &#x003C6;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>q</italic><sub><italic>ij</italic></sub>) must be equal to 1, as opposed to is I(0 &#x0003C; &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>p</italic><sub><italic>ij</italic></sub>) set to 0.</p>
<p>Therefore, the joint posterior distribution based on the auxiliary variables is given by</p>
<disp-formula id="E7"><label>(3)</label><mml:math id="M22"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold-italic' mathsize='normal'><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy='false'>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>J</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>exp</mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>exp</mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We find that the Equation (2) can be obtained by taking expectations about the auxiliary variables for the Equation (3). Each step of the algorithm needs to satisfy the Equation (3). The detailed slice-Gibbs sampling algorithm is given by</p>
<p><bold>Step 1</bold>: Sample the auxiliary variables &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> and &#x003C6;<sub><italic>ij</italic></sub> given the response variable <bold><italic><bold>Y</bold></italic></bold> and the parameters <bold>&#x003A9;</bold>. The full conditional posterior distributions can be written as</p>
<disp-formula id="E9"><label>(4)</label><mml:math id="M24"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable style="text-align:axis;" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mtext>Uniform</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">if&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mtext>Uniform</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">if&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Step 2</bold>: Sample the discrimination parameter <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub>. The prior of the discrimination parameters is <inline-formula><mml:math id="M25"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. According to the Equation (3), for all <italic>i</italic>, if 0 &#x0003C; &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>p</italic><sub><italic>ij</italic></sub>, <inline-formula><mml:math id="M26"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> or 0 &#x0003C; &#x003C6;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>q</italic><sub><italic>ij</italic></sub>, <inline-formula><mml:math id="M27"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. The following inequalities are established</p>
<disp-formula id="E10"><mml:math id="M28"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Or equivalently,</p>
<disp-formula id="E11"><mml:math id="M29"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>And,</p>
<disp-formula id="E12"><mml:math id="M30"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Or equivalently,</p>
<disp-formula id="E13"><mml:math id="M31"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Similarly, for all <italic>i</italic>, if 0 &#x0003C; &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>p</italic><sub><italic>ij</italic></sub>, <inline-formula><mml:math id="M32"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> or 0 &#x0003C; &#x003C6;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>q</italic><sub><italic>ij</italic></sub>, <inline-formula><mml:math id="M33"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. The following inequalities are established</p>
<disp-formula id="E14"><mml:math id="M34"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Or equivalently,</p>
<disp-formula id="E15"><mml:math id="M35"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>And,</p>
<disp-formula id="E16"><mml:math id="M36"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Or equivalently,</p>
<disp-formula id="E17"><mml:math id="M37"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Let</p>
<disp-formula id="E18"><mml:math id="M38"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x00394;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02207;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>When given the response variable <bold><italic><bold>Y</bold></italic></bold>, the auxiliary variable <bold>&#x003BB;</bold>, <bold>&#x003C6;</bold> and other parameters <bold>&#x003A9;</bold><sub>1</sub> (all of the parameters except <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub>), the full conditional distribution is represented by</p>
<disp-formula id="E19"><label>(5)</label><mml:math id="M39"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In Equation (5),</p>
<disp-formula id="E20"><mml:math id="M40"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>max</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>max</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x00394;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>log</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x0007B;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>max</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>log</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x0007B;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>And</p>
<disp-formula id="E21"><mml:math id="M41"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>min</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>min</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x02207;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>log</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x0007B;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mi>min</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x0039B;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>log</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munder><mml:mo>&#x02211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">&#x0007B;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x0007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Step 3</bold>: Sample the difficulty parameter <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub>. The prior of the difficulty parameters is <inline-formula><mml:math id="M42"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. According to the Equation (3), for &#x02200;<italic>i</italic>, if we have 0 &#x0003C; &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>p</italic><sub><italic>ij</italic></sub>, the following inequalities are established,</p>
<disp-formula id="E22"><mml:math id="M43"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Or equivalently,</p>
<disp-formula id="E23"><mml:math id="M44"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Similarly, for all <italic>i</italic>, if 0 &#x0003C; &#x003C6;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>q</italic><sub><italic>ij</italic></sub>, the following inequalities are established</p>
<disp-formula id="E24"><mml:math id="M45"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Or equivalently,</p>
<disp-formula id="E25"><mml:math id="M46"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Let <italic>D</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0003D; {<italic>i</italic>|<italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub> &#x0003D; 1, 0 &#x0003C; &#x003BB;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>p</italic><sub><italic>ij</italic></sub>}, <italic>E</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0003D; {<italic>i</italic>|<italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub> &#x0003D; 0, 0 &#x0003C; &#x003C6;<sub><italic>ij</italic></sub> &#x02264; <italic>q</italic><sub><italic>ij</italic></sub>}. Thus, given the response variable <bold><italic><bold>Y</bold></italic></bold>, the auxiliary variable <bold>&#x003BB;</bold>, <bold>&#x003C6;</bold> and other parameters <bold>&#x003A9;</bold><sub>2</sub> (all of the parameters except <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub>). The full conditional posterior distribution is given by</p>
<disp-formula id="E26"><label>(6)</label><mml:math id="M47"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In Equation (6),</p>
<disp-formula id="E27"><mml:math id="M48"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>And</p>
<disp-formula id="E28"><mml:math id="M49"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Step 4</bold>: Sample the latent ability &#x003B8;<sub><italic>i</italic></sub>, the prior of the latent ability is assumed to follow a normal distribution with mean &#x003BC;<sub>&#x003B8;</sub> and variance <inline-formula><mml:math id="M50"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Given the response variable <bold><italic><bold>Y</bold></italic></bold>, the auxiliary variable <bold>&#x003BB;</bold>, <bold>&#x003C6;</bold> and other parameters <bold>&#x003A9;</bold><sub>3</sub> (all of the parameters except &#x003B8;<sub><italic>i</italic></sub>). The full conditional posterior distribution of &#x003B8;<sub><italic>i</italic></sub> is</p>
<disp-formula id="E29"><label>(7)</label><mml:math id="M51"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In Equation (7),</p>
<disp-formula id="E30"><mml:math id="M52"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;where&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">min</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;where&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Step 5</bold>: Sample the testlet random effect &#x003B7;<sub><italic>id</italic>(<italic>j</italic>)</sub>. Assuming that the <italic>j</italic>th term comes from the <italic>k</italic>th testlet [i.e., <italic>d</italic>(<italic>j</italic>) &#x0003D; <italic>k</italic>] and the order of the terms in the <italic>k</italic>th testlet is form <italic>j</italic><sub><italic>k</italic></sub> to <italic>n</italic><sub><italic>k</italic></sub> &#x0002B; <italic>j</italic><sub><italic>k</italic></sub> &#x02212; 1. Then, the joint posterior distribution can be rewritten as</p>
<disp-formula id="E32"><mml:math id="M54"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold' mathsize='normal'><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant='bold-italic' mathsize='normal'><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x02217;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>J</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M56"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math id="M57"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> The prior of the testlet random effect &#x003B7;<sub><italic>ik</italic></sub> is assumed to follow a normal distribution with mean &#x003BC;<sub>&#x003B7;</sub> and variance <inline-formula><mml:math id="M58"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Given the response variable <bold><italic><bold>Y</bold></italic></bold>, the auxiliary variable <bold>&#x003BB;</bold>, <bold>&#x003C6;</bold> and other parameters <bold>&#x003A9;</bold><sub>4</sub> (all of the parameters except &#x003B7;<sub><italic>ik</italic></sub>). The full conditional distribution of &#x003B7;<sub><italic>ik</italic></sub> is given by</p>
<disp-formula id="E34"><label>(8)</label><mml:math id="M59"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x003A9;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In Equation (8),</p>
<disp-formula id="E35"><mml:math id="M60"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd columnalign="center"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x003BB;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">and</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="center"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Step 6</bold>: Sample the variance parameter <inline-formula><mml:math id="M62"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, the variance is assumed to follow a Inverse-Gamma(<italic>v</italic><sub>1</sub>, &#x003C4;<sub>1</sub>) hyper prior. Given the discrimination parameters <bold><italic><bold>a</bold></italic></bold>, the hyper parameters <italic>v</italic><sub>1</sub> and &#x003C4;<sub>1</sub>. The full conditional posterior distribution of <inline-formula><mml:math id="M63"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is given by</p>
<disp-formula id="E37"><mml:math id="M64"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>a</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>a</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Thus,</p>
<disp-formula id="E38"><mml:math id="M65"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>a</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mtext>Inverse</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>Gamma</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Step 7</bold>: Sample the variance parameter <inline-formula><mml:math id="M66"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, the variance is assumed to follow a Inverse-Gamma(<italic>v</italic><sub>2</sub>, &#x003C4;<sub>2</sub>) hyper prior. Given the difficulty parameters <bold><italic><bold>b</bold></italic></bold>, the hyper parameters <italic>v</italic><sub>2</sub> and &#x003C4;<sub>2</sub>. The full conditional posterior distribution of <inline-formula><mml:math id="M67"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is given by</p>
<disp-formula id="E39"><mml:math id="M68"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>b</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>b</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Thus,</p>
<disp-formula id="E40"><label>(9)</label><mml:math id="M69"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>b</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mtext>Inverse</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>Gamma</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Step 8</bold>: Sample the random effect variance parameter <inline-formula><mml:math id="M70"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, the variance is assumed to follow a Inverse-Gamma (<italic>v</italic><sub>3</sub>, &#x003C4;<sub>3</sub>) hyper prior. Given the random effect parameters &#x003B7;, the hyper parameters <italic>v</italic><sub>3</sub> and &#x003C4;<sub>3</sub>. The full conditional posterior distribution of <inline-formula><mml:math id="M71"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is given by</p>
<disp-formula id="E41"><mml:math id="M72"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0221D;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Thus,</p>
<disp-formula id="E42"><label>(10)</label><mml:math id="M73"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mtext>Inverse</mml:mtext><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mtext>Gamma</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>3.2. Bayesian Model Assessment</title>
<p>Within the framework of Bayesian, Bayes factor has played a major role in assessing the goodness of fit of competing models (Kass and Wasserman, <xref ref-type="bibr" rid="B33">1995</xref>; Gelfand, <xref ref-type="bibr" rid="B22">1996</xref>). It is defined as the ratio of the posterior odds of model 1 to model 2 divided by the prior odds of model 1 to model 2</p>
<disp-formula id="E43"><label>(11)</label><mml:math id="M74"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In Equation (11), <bold><italic><bold>y</bold></italic></bold> denotes the observation data, <italic>p</italic>(<italic>M</italic><sub><italic>h</italic></sub>) denotes the model prior likelihood, and <italic>p</italic>(<italic>M</italic><sub><italic>h</italic></sub>|<bold><italic><bold>y</bold></italic></bold>) are the marginal likelihoods of the data matrix <bold><italic><bold>y</bold></italic></bold> for model <italic>h</italic>, <italic>h</italic> &#x0003D; 1, 2. The Bayes factor (BF) provide a summary of evidence for <italic>M</italic><sub>1</sub> compared to <italic>M</italic><sub>2</sub>. <italic>M</italic><sub>1</sub> is supported when BF &#x0003E; 1, and <italic>M</italic><sub>2</sub> is supported otherwise. A value of BF between 1 and 3 is considered as minimal evidence for <italic>M</italic><sub>1</sub>, a value between 3 and 12 as positive evidence for <italic>M</italic><sub>1</sub>, a value between 12 and 150 as strong evidence for <italic>M</italic><sub>1</sub>, and a value &#x0003E;150 as very strong evidence (Raftery, <xref ref-type="bibr" rid="B47">1996</xref>). However, one of the obstacles to use of the Bayes factors is the difficulty associated with calculating them. As we known, while the candidate model with high-dimensional parameters are used to fit the data, it is not possible integrate out the all parameters of models to obtain the closed-form expression of marginal distribution. In addition, it are acutely sensitive to the choice of prior distributions. If the use of improper priors for the parameters in alternative models results in Bayes factors that are not well defined. However, numerous approaches have been proposed for model comparison with improper priors (Aitkin, <xref ref-type="bibr" rid="B1">1991</xref>; Gelfand et al., <xref ref-type="bibr" rid="B24">1992</xref>; Berger and Pericchi, <xref ref-type="bibr" rid="B5">1996</xref>; Ando, <xref ref-type="bibr" rid="B4">2011</xref>). In our article, Based on the noninformative priors, a &#x0201C;pseudo-Bayes factor&#x0201D; approach is implemented, which provides a type of approximation to the BF.</p>
<sec>
<title>3.2.1. Pseudo-Bayes Factor</title>
<p>The pseudo-Bayes factor (PsBF) method (Geisser and Eddy, <xref ref-type="bibr" rid="B21">1979</xref>) overcome BF sensitive to the choice of prior distributions. It can be obtained by calculating the cross-validation predictive densities. Considering <italic>i</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>n</italic> individuals response to items. Let <bold><italic><bold>y</bold></italic></bold><sub>&#x02212;(<italic>ij</italic>)</sub> be the observed data without the <italic>ij</italic>th observation and let <bold>&#x0039E;</bold> denote all the parameters under the assumed model. The cross-validation predictive density (CVPD) can be defined by</p>
<disp-formula id="E44"><label>(12)</label><mml:math id="M75"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x0222B;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In Equation (12), the density <italic>p</italic>(<italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub>|<bold><italic><bold>y</bold></italic></bold><sub> &#x02212; (<italic>ij</italic>)</sub>) denotes supporting the possibility of values of <italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub> when the model is fitted to observations except <italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub>. According to conditional independence hypothesis, the equation <italic>p</italic>(<italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub>|<bold><italic><bold>y</bold></italic></bold><sub>&#x02212;(<italic>ij</italic>)</sub>, <bold>&#x0039E;</bold>) &#x0003D; <italic>p</italic>(<italic>y</italic><sub><italic>ij</italic></sub>|<bold>&#x0039E;</bold>) can be established, the responses on the different items are independent given ability and the responses of the individuals are independent of one another. The Pseudo Bayes factor (PsBF) for comparing two models (<italic>M</italic><sub>1</sub> and <italic>M</italic><sub>2</sub>) is expressed in terms of the product of cross-validation predictive densities and can be written as</p>
<disp-formula id="E45"><label>(13)</label><mml:math id="M76"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo>&#x0220F;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In practice, we can calculate the logarithm of the numerator and denominator of the PsBF and it can be used for comparing different models. The model with a larger PsBF has a better fit of the data. Gelfand and Dey (<xref ref-type="bibr" rid="B23">1994</xref>) and Newton and Raftery (<xref ref-type="bibr" rid="B45">1994</xref>) proposed an importance sampling to evaluate the marginal likelihood (CVPD) of the data. Given the sample size <italic>R</italic>, <italic>r</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>R</italic>, the samples <bold>&#x0039E;</bold><sup>(<italic>m</italic>)</sup> from the posterior distribution <italic>p</italic>(<bold>&#x0039E;</bold>|<bold><italic><bold>y</bold></italic></bold><sub>&#x02212;(<italic>ij</italic>)</sub>) often easily obtained via an MCMC sampler. The estimated likelihood function is</p>
<disp-formula id="E46"><label>(14)</label><mml:math id="M77"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
</sec>
<sec>
<title>3.2.2. The Deviance Information Criteria (DIC)</title>
<p>A model comparison method is often based on a measure of fit and some penalty function based on the number of free parameters for the complexity of the model. Two well-known criteria of model selection based on a deviance fit measure are the Bayesian information criterion (BIC; Schwarz, <xref ref-type="bibr" rid="B50">1978</xref>) and Akaike&#x00027;s information criterion (AIC; Akaike, <xref ref-type="bibr" rid="B2">1973</xref>). These criteria depend on the effective number of parameters in the model as a measure of model complexity. However, in Bayesian hierarchical models, it is not clear how to define the number of parameters due to the prior distribution imposes additional restrictions on the parameter space and reduces its effective dimension. Therefore, Spiegelhalter et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B52">2002</xref>) proposed the deviance information criterion (DIC) for model comparison when the number of parameters is not clearly defined in hierarchical models. The DIC is defined as the sum of a deviance measure and a penalty term for the effective number of parameters based on a measure of model complexity. This term estimates the number of effective model parameters and equals</p>
<disp-formula id="E48"><label>(15)</label><mml:math id="M79"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold-italic"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The DIC can be defined as</p>
<disp-formula id="E50"><label>(16)</label><mml:math id="M81"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>DIC</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In Equation (15), <bold>&#x0039E;</bold> is the parameter of interest in the model. The complexity is measured by the effective number of parameters, <italic>P</italic><sub><italic>D</italic></sub>. <inline-formula><mml:math id="M83"><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is the posterior expectation of the deviance. It is calculated from the MCMC output by taking the sample mean of the simulated values of the deviance, <inline-formula><mml:math id="M84"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo class="qopname">log</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mi>y</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">^</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. That is defined as the deviance of the posterior estimation mean. Here <inline-formula><mml:math id="M85"><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x0039E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> denotes the posterior means of the parameters. The model with a smaller DIC has a better fit of the data.</p></sec></sec></sec>
<sec id="s4">
<title>4. Simulation Study</title>
<sec>
<title>4.1. Simulation 1</title>
<p>This simulation study is conducted to evaluate the recovery performance of the slice-Gibbs sampling algorithm under different simulation conditions.</p>
<p>The following design conditions are considered: (a) testlet type: 20 dichotomous items in 2 or 4 testlets (<italic>J</italic> &#x0003D; 20, each testlet has 10 or 5 dichotomous items); (b) number of examinees, <italic>N</italic> &#x0003D; 500 and 1,000; and (c) testlet effect: the variances of the testlet random effect are 0.25 and 1.00. That is, <inline-formula><mml:math id="M86"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn></mml:math></inline-formula> or 1.00, where <italic>i</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>N</italic>, <italic>k</italic> &#x0003D; 1, 2, or <italic>k</italic> &#x0003D; 1, 2, 3, 4. The true values of item discrimination parameters <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub>s are generated from a truncated normal distribution, that is, <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0007E; <italic>N</italic>(0, 1)I(0, &#x0002B;&#x0221E;), and the item difficulty parameters <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub>s are generated from <italic>N</italic>(0, 1). Ability parameters &#x003B8;<sub><italic>i</italic></sub>s for <italic>N</italic> &#x0003D; 500 or 1,000 examinees are drawn from a standard normal distribution. The testlets random effect parameters &#x003B7;<sub><italic>ik</italic></sub>s are also generated from a normal distribution. That is, <inline-formula><mml:math id="M87"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Response data are simulated using the N2PLTM in Equation (1). The non-informative priors and hyper priors of parameters are considered as follows:</p>
<disp-formula id="E52"><mml:math id="M88"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mtext>IG</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>001</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>001</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mtext>IG</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>001</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>001</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mtext>IG</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>001</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>001</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>The non-informative priors and hyper priors are often used in many educational measurement studies (e.g., van der Linden, <xref ref-type="bibr" rid="B57">2007</xref>; Wang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B63">2018</xref>). In this paper, the prior specification will be uninformative enough for the data to dominate the priors, so that the influence of the priors on the results will be minimal.</p>
<sec>
<title>4.1.1. Convergence Diagnostic for Slice-Gibbs Algorithm</title>
<p>As an illustration, we only consider the convergence in the case of 20 dichotomous items in 4 testlets, the number of individuals is 500, and the variance of the random testlet variables is 0.25. Two methods are used to check the convergence of our algorithm. One is the &#x0201C;eyeball&#x0201D; method to monitor the convergence by visually inspecting the history plots of the generated sequences (Zhang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B72">2007</xref>), and another method is to use the Gelman-Rubin method (Gelman and Rubin, <xref ref-type="bibr" rid="B25">1992</xref>; Brooks and Gelman, <xref ref-type="bibr" rid="B11">1998</xref>) to check the convergence of the parameters. Bayesian computation procedure is implemented by R software. The convergence of slice-Gibbs algorithm algorithm is checked by monitoring the trace plots of the parameters for consecutive sequences of 20,000 iterations. We set the first 10,000 iterations as the burn-in period. Four chains started at overdispersed starting values are run for each replication. The trace plots of item parameters randomly selected are shown in <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>. In addition, we find the potential scale reduction factor (PSRF; Brooks and Gelman, <xref ref-type="bibr" rid="B11">1998</xref>) values of all parameters are &#x0003C;1.1, which ensures that all chains converge as expected. As an illustration, the PSRF values of all item parameters are shown in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>. On a desktop computer [AMD EPYC 7542 32-Core Processor] with 2.90 GHz dual core processor and 1TB of RAM memory, the average convergence times for our new algorithm and the traditional Metropolis-Hastings algorithm based on 50 replications, are shown in <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref>.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>The trace plots of the arbitrarily selected item parameters.</p></caption>
<graphic xlink:href="fpsyg-12-509575-g0001.tif"/>
</fig>
<fig id="F2" position="float">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>The trace plots of <inline-formula><mml:math id="M89"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> for the simulation study 1.</p></caption>
<graphic xlink:href="fpsyg-12-509575-g0002.tif"/>
</fig>
<table-wrap position="float" id="T1">
<label>Table 1</label>
<caption><p>Convergence times for all 8 simulation conditions in simulation study 1.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Sample size</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Variance of</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Time for convergence (Hours)</bold></th>
</tr>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>&#x000D7;testlet type</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>testlet effect</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Slice-Gibbs algorithm</bold></th>
<th valign="top" align="left"><bold>MH algorithm</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">500 &#x000D7; 2</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.2624</td>
<td valign="top" align="left">0.3182</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">500 &#x000D7; 4</td>
<td valign="top" align="center">0.25</td>
<td valign="top" align="center">0.4428</td>
<td valign="top" align="left">0.5864</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1,000&#x000D7;2</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.3261</td>
<td valign="top" align="left">0.4639</td>
</tr>
<tr style="border-bottom: thin solid #000000;">
<td valign="top" align="left">1,000&#x000D7;4</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.6354</td>
<td valign="top" align="left">0.7882</td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left">500 &#x000D7; 2</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.2781</td>
<td valign="top" align="left">0.3325</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">500 &#x000D7; 4</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center">0.6262</td>
<td valign="top" align="left">0.7691</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1,000&#x000D7;2</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.4045</td>
<td valign="top" align="left">0.5952</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1,000&#x000D7;4</td>
<td/>
<td valign="top" align="center">0.8827</td>
<td valign="top" align="left">1.1201</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<p><italic>MH denotes the Metropolis-Hastings</italic>.</p>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
</sec>
<sec>
<title>4.1.2. The Accuracy Evaluation of Parameter Estimation</title>
<p>The accuracy of the parameter estimates is measured by two evaluation methods, namely, Bias and mean squared error (MSE). The recovery results are based on the 50 replications in each simulation condition. The number of replication we choose is based on the previous research in educational psychological assessments. For example, Wang et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B62">2013</xref>) proposed a semi-parametric approach, specifically, the Cox proportional hazards model with a latent speed covariate to analyze the response time data. In their simulation study, 10 replications (Page 15, section 4.1) are used for each simulation condition. Zhan et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B67">2017</xref>) proposed joint modeling of attributes and response speed using item responses and response times simultaneously for cognitive diagnosis to provide more refined diagnostic feedback with collateral information in item response times. In their simulation study, they used 30 replications (Page 276) in each condition to reduce the random error. Lu et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B37">2020</xref>) proposed a new mixture model for responses and response times with a hierarchical ability structure, which incorporates auxiliary information from other subtests and the correlation structure of the abilities to detect examinees&#x00027; rapid guessing behavior. The recovery of the estimates was based on 20 replications (Page 14, section 5). Lu and Wang (<xref ref-type="bibr" rid="B36">2020</xref>) proposed to use an innovative item response time model as a cohesive missing data model to account for the two most common item nonresponses: not-reached items and omitted items. They considered 20 replications (Page 21) for each simulation condition. Therefore, based on the previous empirical conclusions, we adopt 50 replications in our simulation studies. If we consider a large number of replications, it is impossible to check the <inline-formula><mml:math id="M90"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> values (potential scale reduction factor; PSRF, Brooks and Gelman, <xref ref-type="bibr" rid="B11">1998</xref>) calculated from each simulated dataset (replication) to ensure the parameter convergence. It will be a huge work when the simulated conditions increase. Let &#x003D1; be the parameter of interest. <italic>S</italic> &#x0003D; 50 data sets are generated. Also, let <inline-formula><mml:math id="M91"><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003D1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> denotes the posterior mean obtained from the <italic>s</italic>th simulated data set for <italic>s</italic> &#x0003D; 1, &#x02026;, <italic>S</italic>.</p>
<p>The Bias for parameter &#x003D1; is defined as</p>
<disp-formula id="E53"><label>(17)</label><mml:math id="M92"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>Bias</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003D1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and the mean squared error (MSE) for parameter &#x003D1; is defined as</p>
<disp-formula id="E54"><label>(18)</label><mml:math id="M93"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>MSE</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003D1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>&#x003D1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:mi>&#x003D1;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>From <xref ref-type="table" rid="T2">Tables 2</xref>&#x02013;<xref ref-type="table" rid="T4">4</xref>, the Bias is between &#x02212;0.3267 and 0.2769 for the discrimination parameters, between &#x02013;0.2259 and 0.2071 for the difficulty parameters, between &#x02212;0.0132 and 0.0161 for the variance parameters of <bold><italic><bold>a</bold></italic></bold>, between &#x02212;0.0219 and 0.1303 for the variance parameters of <bold><italic><bold>b</bold></italic></bold>, between &#x02212;0.2932 and 0.0332 for the variance parameter of testlet effect &#x003B7;. the MSE is between 0.0000 and 0.1162 for the discrimination parameters, between 0.0000 and 0.0552 for the difficulty parameters, between 0.0002 and 0.0005 for the variance parameters of <bold><italic><bold>a</bold></italic></bold>, between 0.0002 and 0.0449 for the variance parameters of <bold><italic><bold>b</bold></italic></bold>, between 0.0000 and 0.1848 for the variance parameter of testlet effect &#x003B7;. In summary, the slice-Gibbs algorithm provides accurate estimates of the parameters in term of various numbers of examinees and items.</p>
<table-wrap position="float" id="T2">
<label>Table 2</label>
<caption><p>Evaluating accuracy of the item parameter estimates based on different simulation conditions in the simulation study 1.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="center" colspan="12" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>The testlet effect with small variance</bold> <inline-formula><mml:math id="M94"><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
<tr>
<th valign="top" align="center" colspan="6" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Two testlets</bold> (<italic><bold>k</bold></italic> &#x0003D; 2)</th>
<th valign="top" align="center" colspan="6" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Four testlets</bold> (<italic><bold>k</bold></italic> &#x0003D; 4)</th>
</tr>
<tr>
<th/>
<th/>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 500</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 1,000</bold></th>
<th/>
<th/>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 500</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 1,000</bold></th>
</tr>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Testlets</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Para</bold>.</th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Testlet</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Para</bold>.</th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0220</td>
<td valign="top" align="center">0.0122</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0596</td>
<td valign="top" align="center">0.0085</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0901</td>
<td valign="top" align="center">0.0320</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0331</td>
<td valign="top" align="center">0.0036</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1079</td>
<td valign="top" align="center">0.0259</td>
<td valign="top" align="center">0.0371</td>
<td valign="top" align="center">0.0053</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0437</td>
<td valign="top" align="center">0.0172</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1163</td>
<td valign="top" align="center">0.0299</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1293</td>
<td valign="top" align="center">0.0269</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0194</td>
<td valign="top" align="center">0.0100</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0517</td>
<td valign="top" align="center">0.0116</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0217</td>
<td valign="top" align="center">0.0046</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>5</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1430</td>
<td valign="top" align="center">0.0340</td>
<td valign="top" align="center">0.0201</td>
<td valign="top" align="center">0.0029</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>5</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0375</td>
<td valign="top" align="center">0.0080</td>
<td valign="top" align="center">0.0209</td>
<td valign="top" align="center">0.0030</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>6</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0735</td>
<td valign="top" align="center">0.0211</td>
<td valign="top" align="center">0.0969</td>
<td valign="top" align="center">0.0236</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">0 <sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>7</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0296</td>
<td valign="top" align="center">0.0156</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0170</td>
<td valign="top" align="center">0.0058</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0229</td>
<td valign="top" align="center">0.0012</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1338</td>
<td valign="top" align="center">0.0194</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>8</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1060</td>
<td valign="top" align="center">0.0238</td>
<td valign="top" align="center">0.1418</td>
<td valign="top" align="center">0.0414</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0100</td>
<td valign="top" align="center">0.0016</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0489</td>
<td valign="top" align="center">0.0027</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>9</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0043</td>
<td valign="top" align="center">0.0119</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1767</td>
<td valign="top" align="center">0.0418</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0678</td>
<td valign="top" align="center">0.0059</td>
<td valign="top" align="center">0.0084</td>
<td valign="top" align="center">0.0013</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>10</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0044</td>
<td valign="top" align="center">0.0162</td>
<td valign="top" align="center">0.0155</td>
<td valign="top" align="center">0.0050</td>
<td style="border-bottom: thin solid #000000;"/>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic>b</italic><sub>5</sub></td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">&#x02013;0.0338</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.0043</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.1382</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.0216</td>
</tr>
 <tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>6</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0013</td>
<td valign="top" align="center">0.0055</td>
<td valign="top" align="center">-0.0099</td>
<td valign="top" align="center">0.0043</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0784</td>
<td valign="top" align="center">0.0066</td>
<td valign="top" align="center">0.0595</td>
<td valign="top" align="center">0.0046</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>7</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0321</td>
<td valign="top" align="center">0.0080</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0526</td>
<td valign="top" align="center">0.0121</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0999</td>
<td valign="top" align="center">0.0121</td>
<td valign="top" align="center">0.1838</td>
<td valign="top" align="center">0.0346</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>8</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1421</td>
<td valign="top" align="center">0.0314</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0682</td>
<td valign="top" align="center">0.0195</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1049</td>
<td valign="top" align="center">0.0120</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0586</td>
<td valign="top" align="center">0.0043</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>9</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1936</td>
<td valign="top" align="center">0.0484</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1320</td>
<td valign="top" align="center">0.02678</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>5</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0572</td>
<td valign="top" align="center">0.0064</td>
<td valign="top" align="center">0.0648</td>
<td valign="top" align="center">0.0081</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>10</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0459</td>
<td valign="top" align="center">0.0107</td>
<td valign="top" align="center">0.0698</td>
<td valign="top" align="center">0.0067</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>6</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0441</td>
<td valign="top" align="center">0.0030</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1098</td>
<td valign="top" align="center">0.0125</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>6</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0621</td>
<td valign="top" align="center">0.0088</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0551</td>
<td valign="top" align="center">0.0041</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>7</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0233</td>
<td valign="top" align="center">0.0021</td>
<td valign="top" align="center">0.0139</td>
<td valign="top" align="center">0.0018</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>7</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0227</td>
<td valign="top" align="center">0.0049</td>
<td valign="top" align="center">0.0557</td>
<td valign="top" align="center">0.0034</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>8</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0780</td>
<td valign="top" align="center">0.0078</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0950</td>
<td valign="top" align="center">0.0093</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>8</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0470</td>
<td valign="top" align="center">0.0042</td>
<td valign="top" align="center">0.0461</td>
<td valign="top" align="center">0.0024</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>9</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0061</td>
<td valign="top" align="center">0.0007</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0145</td>
<td valign="top" align="center">0.0007</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>9</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0519</td>
<td valign="top" align="center">0.0039</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1125</td>
<td valign="top" align="center">0.0129</td>
</tr>
<tr style="border-bottom: thin solid #000000;">
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>10</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0309</td>
<td valign="top" align="center">0.0018</td>
<td valign="top" align="center">0.0711</td>
<td valign="top" align="center">0.0073</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>10</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0754</td>
<td valign="top" align="center">0.0105</td>
<td valign="top" align="center">0.1889</td>
<td valign="top" align="center">0.0382</td>
</tr> <tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>11</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0930</td>
<td valign="top" align="center">0.0273</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0404</td>
<td valign="top" align="center">0.0079</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>11</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0132</td>
<td valign="top" align="center">0.0080</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0040</td>
<td valign="top" align="center">0.0064</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>12</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0566</td>
<td valign="top" align="center">0.0188</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0543</td>
<td valign="top" align="center">0.0109</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>12</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0766</td>
<td valign="top" align="center">0.0253</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0105</td>
<td valign="top" align="center">0.0100</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>13</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0092</td>
<td valign="top" align="center">0.0112</td>
<td valign="top" align="center">0.0431</td>
<td valign="top" align="center">0.0266</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>13</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0444</td>
<td valign="top" align="center">0.0111</td>
<td valign="top" align="center">0.0010</td>
<td valign="top" align="center">0.0077</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>14</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0824</td>
<td valign="top" align="center">0.0223</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1066</td>
<td valign="top" align="center">0.0241</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>14</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0838</td>
<td valign="top" align="center">0.0255</td>
<td valign="top" align="center">0.0694</td>
<td valign="top" align="center">0.0086</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>15</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0670</td>
<td valign="top" align="center">0.0154</td>
<td valign="top" align="center">0.1983</td>
<td valign="top" align="center">0.0461</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>15</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1910</td>
<td valign="top" align="center">0.0489</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0047</td>
<td valign="top" align="center">0.0060</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>16</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0681</td>
<td valign="top" align="center">0.0201</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0650</td>
<td valign="top" align="center">0.0170</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>11</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0746</td>
<td valign="top" align="center">0.0069</td>
<td valign="top" align="center">0.0572</td>
<td valign="top" align="center">0.0039</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>17</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0427</td>
<td valign="top" align="center">0.0116</td>
<td valign="top" align="center">0.2769</td>
<td valign="top" align="center">0.1023</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>12</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0766</td>
<td valign="top" align="center">0.0064</td>
<td valign="top" align="center">0.0149</td>
<td valign="top" align="center">0.0006</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>18</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0872</td>
<td valign="top" align="center">0.0183</td>
<td valign="top" align="center">0.1844</td>
<td valign="top" align="center">0.0403</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>13</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0983</td>
<td valign="top" align="center">0.0128</td>
<td valign="top" align="center">0.0247</td>
<td valign="top" align="center">0.0015</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>19</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0731</td>
<td valign="top" align="center">0.0164</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0246</td>
<td valign="top" align="center">0.0078</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>14</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0384</td>
<td valign="top" align="center">0.0020</td>
<td valign="top" align="center">0.1116</td>
<td valign="top" align="center">0.0140</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>20</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0856</td>
<td valign="top" align="center">0.0149</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1472</td>
<td valign="top" align="center">0.0302</td>
<td style="border-bottom: thin solid #000000;"/>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic>b</italic><sub>15</sub></td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.1051</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.0121</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">&#x02013;0.0203</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.0012</td>
</tr>
 <tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>11</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0018</td>
<td valign="top" align="center">0.0008</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1063</td>
<td valign="top" align="center">0.0120</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>16</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1907</td>
<td valign="top" align="center">0.0522</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0602</td>
<td valign="top" align="center">0.0071</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>12</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0254</td>
<td valign="top" align="center">0.0018</td>
<td valign="top" align="center">0.0042</td>
<td valign="top" align="center">0.0005</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>17</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0069</td>
<td valign="top" align="center">0.0057</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0596</td>
<td valign="top" align="center">0.0064</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>13</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0404</td>
<td valign="top" align="center">0.0029</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1164</td>
<td valign="top" align="center">0.0137</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>18</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0233</td>
<td valign="top" align="center">0.0084</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0467</td>
<td valign="top" align="center">0.0069</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>14</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0545</td>
<td valign="top" align="center">0.0082</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0481</td>
<td valign="top" align="center">0.0032</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>19</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1432</td>
<td valign="top" align="center">0.0368</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0512</td>
<td valign="top" align="center">0.0088</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>15</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0118</td>
<td valign="top" align="center">0.0029</td>
<td valign="top" align="center">0.1903</td>
<td valign="top" align="center">0.0365</td>
<td valign="top" align="center">4</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>20</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0780</td>
<td valign="top" align="center">0.0157</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1109</td>
<td valign="top" align="center">0.0276</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>16</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0168</td>
<td valign="top" align="center">0.0064</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0048</td>
<td valign="top" align="center">0.0006</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>16</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0351</td>
<td valign="top" align="center">0.0020</td>
<td valign="top" align="center">0.0784</td>
<td valign="top" align="center">0.0071</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>17</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0871</td>
<td valign="top" align="center">0.0084</td>
<td valign="top" align="center">0.1171</td>
<td valign="top" align="center">0.0139</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>17</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1779</td>
<td valign="top" align="center">0.0372</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1403</td>
<td valign="top" align="center">0.0213</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>18</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1374</td>
<td valign="top" align="center">0.0203</td>
<td valign="top" align="center">0.2071</td>
<td valign="top" align="center">0.0437</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>18</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0465</td>
<td valign="top" align="center">0.0052</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0353</td>
<td valign="top" align="center">0.0023</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>19</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0175</td>
<td valign="top" align="center">0.0015</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0419</td>
<td valign="top" align="center">0.0030</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>19</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0441</td>
<td valign="top" align="center">0.0029</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0976</td>
<td valign="top" align="center">0.0115</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>20</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0676</td>
<td valign="top" align="center">0.0091</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0582</td>
<td valign="top" align="center">0.0038</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>20</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0672</td>
<td valign="top" align="center">0.0057</td>
<td valign="top" align="center">0.0706</td>
<td valign="top" align="center">0.0054</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<p><italic>Asterisks (*) indicates the constraints for model identifications. In fact, we need fix an item discrimination and difficulty parameters to one and zero due to model identifiability limitations. That is, a<sub>1</sub> = 1, b<sub>1</sub> = 0. In Bayesian estimation process, the Bias and MSE for the discrimination parameter a<sub>1</sub> are blackened 0. Similarly, the Bias and MSE for the difficulty parameter b<sub>1</sub> are also blackened 0</italic>.</p>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<table-wrap position="float" id="T3">
<label>Table 3</label>
<caption><p>Evaluating accuracy of the item parameter estimates based on different simulation conditions in the simulation study 1.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="center" colspan="12" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>The testlet effect with large variance</bold> <inline-formula><mml:math id="M95"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>00</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
<tr>
<th valign="top" align="center" colspan="6" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Two testlets</bold> (<italic><bold>k</bold></italic> &#x0003D; 2)</th>
<th valign="top" align="center" colspan="6" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Four testlets</bold> (<italic><bold>k</bold></italic> &#x0003D; 4)</th>
</tr>
<tr>
<th/>
<th/>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 500</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 1,000</bold></th>
<th/>
<th/>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 500</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 1,000</bold></th>
</tr>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Testlets</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Para</bold>.</th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Testlet</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Para</bold>.</th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1068</td>
<td valign="top" align="center">0.0532</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0423</td>
<td valign="top" align="center">0.0060</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0206</td>
<td valign="top" align="center">0.0128</td>
<td valign="top" align="center">0.0762</td>
<td valign="top" align="center">0.0109</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0399</td>
<td valign="top" align="center">0.0122</td>
<td valign="top" align="center">0.0120</td>
<td valign="top" align="center">0.0023</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0562</td>
<td valign="top" align="center">0.0201</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0674</td>
<td valign="top" align="center">0.0210</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0665</td>
<td valign="top" align="center">0.0164</td>
<td valign="top" align="center">0.0684</td>
<td valign="top" align="center">0.0130</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0447</td>
<td valign="top" align="center">0.0137</td>
<td valign="top" align="center">0.0751</td>
<td valign="top" align="center">0.0137</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>5</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0898</td>
<td valign="top" align="center">0.0185</td>
<td valign="top" align="center">0.0541</td>
<td valign="top" align="center">0.0096</td>
<td valign="top" align="center">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>5</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1790</td>
<td valign="top" align="center">0.0411</td>
<td valign="top" align="center">0.0915</td>
<td valign="top" align="center">0.0118</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>6</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0190</td>
<td valign="top" align="center">0.0139</td>
<td valign="top" align="center">0.1984</td>
<td valign="top" align="center">0.0573</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">0 <sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>7</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0810</td>
<td valign="top" align="center">0.0258</td>
<td valign="top" align="center">0.0352</td>
<td valign="top" align="center">0.0063</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0045</td>
<td valign="top" align="center">0.0008</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1139</td>
<td valign="top" align="center">0.0138</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>8</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0113</td>
<td valign="top" align="center">0.0150</td>
<td valign="top" align="center">0.2475</td>
<td valign="top" align="center">0.0768</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0020</td>
<td valign="top" align="center">0.0011</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0247</td>
<td valign="top" align="center">0.0011</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>9</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1398</td>
<td valign="top" align="center">0.0369</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0888</td>
<td valign="top" align="center">0.0217</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0832</td>
<td valign="top" align="center">0.0079</td>
<td valign="top" align="center">0.0365</td>
<td valign="top" align="center">0.0024</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>10</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1216</td>
<td valign="top" align="center">0.0358</td>
<td valign="top" align="center">0.0595</td>
<td valign="top" align="center">0.0061</td>
<td style="border-bottom: thin solid #000000;"/>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic>b</italic><sub>5</sub></td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">&#x02013;0.0402</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.0040</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.1794</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.0338</td>
</tr>
 <tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td valign="top" align="center">0<sup>&#x0002A;</sup></td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>6</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0562</td>
<td valign="top" align="center">0.0087</td>
<td valign="top" align="center">0.0709</td>
<td valign="top" align="center">0.0109</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0777</td>
<td valign="top" align="center">0.0065</td>
<td valign="top" align="center">0.0795</td>
<td valign="top" align="center">0.0071</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>7</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0629</td>
<td valign="top" align="center">0.0155</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0408</td>
<td valign="top" align="center">0.0133</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0727</td>
<td valign="top" align="center">0.0086</td>
<td valign="top" align="center">0.1899</td>
<td valign="top" align="center">0.0367</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>8</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1050</td>
<td valign="top" align="center">0.0237</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0317</td>
<td valign="top" align="center">0.0139</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0751</td>
<td valign="top" align="center">0.0063</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0479</td>
<td valign="top" align="center">0.0029</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>9</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1127</td>
<td valign="top" align="center">0.0269</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0780</td>
<td valign="top" align="center">0.0225</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>5</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0535</td>
<td valign="top" align="center">0.0067</td>
<td valign="top" align="center">0.1047</td>
<td valign="top" align="center">0.0136</td>
<td valign="top" align="center">2</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>10</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0696</td>
<td valign="top" align="center">0.0128</td>
<td valign="top" align="center">0.1520</td>
<td valign="top" align="center">0.0259</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>6</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0293</td>
<td valign="top" align="center">0.0017</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1021</td>
<td valign="top" align="center">0.0107</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>6</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1359</td>
<td valign="top" align="center">0.0237</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0591</td>
<td valign="top" align="center">0.0045</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>7</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0236</td>
<td valign="top" align="center">0.0020</td>
<td valign="top" align="center">0.0503</td>
<td valign="top" align="center">0.0042</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>7</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0162</td>
<td valign="top" align="center">0.0028</td>
<td valign="top" align="center">0.0435</td>
<td valign="top" align="center">0.0022</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>8</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0498</td>
<td valign="top" align="center">0.0039</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0962</td>
<td valign="top" align="center">0.0094</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>8</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0954</td>
<td valign="top" align="center">0.0110</td>
<td valign="top" align="center">0.0344</td>
<td valign="top" align="center">0.0016</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>9</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0044</td>
<td valign="top" align="center">0.0009</td>
<td valign="top" align="center">0.0047</td>
<td valign="top" align="center">0.0004</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>9</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0048</td>
<td valign="top" align="center">0.0007</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0918</td>
<td valign="top" align="center">0.0086</td>
</tr>
<tr style="border-bottom: thin solid #000000;">
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>10</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0291</td>
<td valign="top" align="center">0.0020</td>
<td valign="top" align="center">0.1053</td>
<td valign="top" align="center">0.0130</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>10</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0405</td>
<td valign="top" align="center">0.0045</td>
<td valign="top" align="center">0.1919</td>
<td valign="top" align="center">0.0398</td>
</tr> <tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>11</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1291</td>
<td valign="top" align="center">0.0416</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0248</td>
<td valign="top" align="center">0.0064</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>11</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.2072</td>
<td valign="top" align="center">0.0521</td>
<td valign="top" align="center">0.1561</td>
<td valign="top" align="center">0.0371</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>12</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0855</td>
<td valign="top" align="center">0.0248</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0099</td>
<td valign="top" align="center">0.0092</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>12</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0261</td>
<td valign="top" align="center">0.0241</td>
<td valign="top" align="center">0.1212</td>
<td valign="top" align="center">0.0288</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>13</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0509</td>
<td valign="top" align="center">0.0204</td>
<td valign="top" align="center">0.0114</td>
<td valign="top" align="center">0.0120</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>13</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0070</td>
<td valign="top" align="center">0.0086</td>
<td valign="top" align="center">0.1183</td>
<td valign="top" align="center">0.0262</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>14</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0745</td>
<td valign="top" align="center">0.0147</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0630</td>
<td valign="top" align="center">0.0124</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>14</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0525</td>
<td valign="top" align="center">0.0187</td>
<td valign="top" align="center">0.2235</td>
<td valign="top" align="center">0.0569</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>15</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0388</td>
<td valign="top" align="center">0.0098</td>
<td valign="top" align="center">0.2199</td>
<td valign="top" align="center">0.0528</td>
<td valign="top" align="center">3</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>15</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.3267</td>
<td valign="top" align="center">0.1162</td>
<td valign="top" align="center">0.1419</td>
<td valign="top" align="center">0.0311</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>16</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0719</td>
<td valign="top" align="center">0.0139</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0337</td>
<td valign="top" align="center">0.0127</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>11</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1127</td>
<td valign="top" align="center">0.0143</td>
<td valign="top" align="center">0.0245</td>
<td valign="top" align="center">0.0011</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>17</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0412</td>
<td valign="top" align="center">0.0331</td>
<td valign="top" align="center">0.2466</td>
<td valign="top" align="center">0.0734</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>12</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0932</td>
<td valign="top" align="center">0.0093</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0246</td>
<td valign="top" align="center">0.0011</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>18</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1039</td>
<td valign="top" align="center">0.0226</td>
<td valign="top" align="center">0.2060</td>
<td valign="top" align="center">0.0462</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>13</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1460</td>
<td valign="top" align="center">0.0230</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0192</td>
<td valign="top" align="center">0.0018</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>19</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1304</td>
<td valign="top" align="center">0.0333</td>
<td valign="top" align="center">0.0110</td>
<td valign="top" align="center">0.0102</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>14</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0334</td>
<td valign="top" align="center">0.0020</td>
<td valign="top" align="center">0.0751</td>
<td valign="top" align="center">0.0066</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>20</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0585</td>
<td valign="top" align="center">0.0105</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1228</td>
<td valign="top" align="center">0.0251</td>
<td style="border-bottom: thin solid #000000;"/>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic>b</italic><sub>15</sub></td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.1157</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.0152</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">&#x02013;0.0727</td>
<td valign="top" align="center" style="border-bottom: thin solid #000000;">0.0059</td>
</tr>
 <tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>11</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0149</td>
<td valign="top" align="center">0.0015</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1035</td>
<td valign="top" align="center">0.0117</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>16</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1712</td>
<td valign="top" align="center">0.0499</td>
<td valign="top" align="center">0.0534</td>
<td valign="top" align="center">0.0091</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>12</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0055</td>
<td valign="top" align="center">0.0014</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0064</td>
<td valign="top" align="center">0.0005</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>17</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1437</td>
<td valign="top" align="center">0.0265</td>
<td valign="top" align="center">0.0320</td>
<td valign="top" align="center">0.0052</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>13</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0277</td>
<td valign="top" align="center">0.0024</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0992</td>
<td valign="top" align="center">0.0100</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>18</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0859</td>
<td valign="top" align="center">0.0176</td>
<td valign="top" align="center">0.0934</td>
<td valign="top" align="center">0.0141</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>14</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0286</td>
<td valign="top" align="center">0.0064</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0508</td>
<td valign="top" align="center">0.0032</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>19</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1100</td>
<td valign="top" align="center">0.0306</td>
<td valign="top" align="center">0.0515</td>
<td valign="top" align="center">0.0080</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>15</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0027</td>
<td valign="top" align="center">0.0033</td>
<td valign="top" align="center">0.1773</td>
<td valign="top" align="center">0.03176</td>
<td valign="top" align="center">4</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>20</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0396</td>
<td valign="top" align="center">0.0180</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1562</td>
<td valign="top" align="center">0.0377</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>16</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0326</td>
<td valign="top" align="center">0.0062</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0109</td>
<td valign="top" align="center">0.0006</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>16</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0542</td>
<td valign="top" align="center">0.0037</td>
<td valign="top" align="center">0.1187</td>
<td valign="top" align="center">0.0151</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>17</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0887</td>
<td valign="top" align="center">0.0087</td>
<td valign="top" align="center">0.1086</td>
<td valign="top" align="center">0.0121</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>17</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2259</td>
<td valign="top" align="center">0.0552</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1822</td>
<td valign="top" align="center">0.0344</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>18</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1242</td>
<td valign="top" align="center">0.0168</td>
<td valign="top" align="center">0.1821</td>
<td valign="top" align="center">0.0336</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>18</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0843</td>
<td valign="top" align="center">0.0099</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0397</td>
<td valign="top" align="center">0.0023</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>19</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.0057</td>
<td valign="top" align="center">0.0015</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0529</td>
<td valign="top" align="center">0.0040</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>19</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0275</td>
<td valign="top" align="center">0.0020</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1136</td>
<td valign="top" align="center">0.0137</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>20</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0580</td>
<td valign="top" align="center">0.0073</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0641</td>
<td valign="top" align="center">0.0046</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>20</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.1055</td>
<td valign="top" align="center">0.0123</td>
<td valign="top" align="center">0.0684</td>
<td valign="top" align="center">0.0050</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<p><italic>Asterisks (*) indicates the constraints for model identifications. In fact, we need fix an item discrimination and difficulty parameters to one and zero due to model identifiability limitations. That is, a<sub>1</sub> = 1, b<sub>1</sub> = 0. In Bayesian estimation process, the Bias and MSE for the discrimination parameter a<sub>1</sub> are blackened 0. Similarly, the Bias and MSE for the difficulty parameter b<sub>1</sub> are also blackened 0</italic>.</p>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<table-wrap position="float" id="T4">
<label>Table 4</label>
<caption><p>Evaluating accuracy of the variance parameter estimates.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="center" colspan="10" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>The testlet effect with small variance</bold> <inline-formula><mml:math id="M96"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
<tr>
<th valign="top" align="center" colspan="5" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Two testlets</bold> (<italic><bold>k</bold></italic> &#x0003D; 2)</th>
<th valign="top" align="center" colspan="5" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Four Testlets</bold> (<italic><bold>k</bold></italic> &#x0003D; 4)</th>
</tr>
<tr>
<th/>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 500</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 1,000</bold></th>
<th/>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 500</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 1,000</bold></th>
</tr>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Para</bold>.</th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Para</bold>.</th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="left"><bold>MSE</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left"><inline-formula><mml:math id="M97"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">0.0161</td>
<td valign="top" align="center">0.0005</td>
<td valign="top" align="center">0.0080</td>
<td valign="top" align="center">0.0003</td>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M98"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">0.0079</td>
<td valign="top" align="center">0.0002</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0092</td>
<td valign="top" align="center">0.0002</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><inline-formula><mml:math id="M99"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0219</td>
<td valign="top" align="center">0.0005</td>
<td valign="top" align="center">0.2119</td>
<td valign="top" align="center">0.0449</td>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M100"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">0.0572</td>
<td valign="top" align="center">0.0033</td>
<td valign="top" align="center">0.1303</td>
<td valign="top" align="center">0.0170</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><inline-formula><mml:math id="M101"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">0.0283</td>
<td valign="top" align="center">0.0008</td>
<td valign="top" align="center">0.0209</td>
<td valign="top" align="center">0.0004</td>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M102"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0051</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0029</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><inline-formula><mml:math id="M103"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">0.0234</td>
<td valign="top" align="center">0.0005</td>
<td valign="top" align="center">0.0332</td>
<td valign="top" align="center">0.0011</td>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M104"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0021</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0024</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M105"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0102</td>
<td valign="top" align="center">0.0001</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0054</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
</tr>
<tr style="border-bottom: thin solid #000000;">
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M106"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0059</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0092</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
</tr> <tr style="border-bottom: thin solid #000000;">
<td valign="top" align="center" colspan="10"><bold>The testlet effect with large variance</bold> <inline-formula><mml:math id="M107"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>00</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="center" colspan="5" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Two testlets</bold> (<italic>k</italic> &#x0003D; 2)</td>
<td valign="top" align="center" colspan="5" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Four testlets</bold> (<italic>k</italic> &#x0003D; 4)</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 500</bold></td>
<td valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 1,000</bold></td>
<td/>
<td valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 500</bold></td>
<td valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><italic><bold>N</bold></italic> <bold>= 1,000</bold></td>
</tr>
<tr style="border-bottom: thin solid #000000;">
<td valign="top" align="left"><bold>Para</bold>.</td>
<td valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></td>
<td valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></td>
<td valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></td>
<td valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></td>
<td valign="top" align="center"><bold>Para</bold>.</td>
<td valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></td>
<td valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></td>
<td valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></td>
<td valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></td>
</tr> <tr>
<td valign="top" align="left"><inline-formula><mml:math id="M108"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">0.0106</td>
<td valign="top" align="center">0.0005</td>
<td valign="top" align="center">0.0094</td>
<td valign="top" align="center">0.0002</td>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M109"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">0.0053</td>
<td valign="top" align="center">0.0002</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0132</td>
<td valign="top" align="center">0.0003</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><inline-formula><mml:math id="M110"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0135</td>
<td valign="top" align="center">0.0002</td>
<td valign="top" align="center">0.2181</td>
<td valign="top" align="center">0.0475</td>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M111"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">0.0398</td>
<td valign="top" align="center">0.0016</td>
<td valign="top" align="center">0.1336</td>
<td valign="top" align="center">0.0178</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><inline-formula><mml:math id="M112"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1955</td>
<td valign="top" align="center">0.0382</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1953</td>
<td valign="top" align="center">0.0382</td>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M113"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2333</td>
<td valign="top" align="center">0.1112</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2104</td>
<td valign="top" align="center">0.0964</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left"><inline-formula><mml:math id="M114"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2254</td>
<td valign="top" align="center">0.0509</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2014</td>
<td valign="top" align="center">0.0405</td>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M115"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2932</td>
<td valign="top" align="center">0.0863</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2241</td>
<td valign="top" align="center">0.1051</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M116"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2194</td>
<td valign="top" align="center">0.1760</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2298</td>
<td valign="top" align="center">0.1848</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M117"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2024</td>
<td valign="top" align="center">0.1622</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2177</td>
<td valign="top" align="center">0.1745</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap></sec></sec>
<sec>
<title>4.2. Simulation 2</title>
<p>This simulation study is designed to show that the slice-Gibbs sampling algorithm is sufficiently flexible to recover various prior distributions of the item parameters and address the sensitivity of our slice-Gibbs algorithm with different priors.</p>
<p>Response pattern with 500 examinees and 4 testlets (5 items per testlet) is generated by N2PLTM as given by Equation (1). The true values of item parameters and ability parameters are generated same as in simulation 1. The true value of the testlet effect variance is set equal to 0.25. The specified types of item parameter priors are given by the following:</p>
<list list-type="simple">
<list-item><p><bold>Type I</bold>: Informative priors, <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0007E; <italic>N</italic>(0, 1)I(0, &#x0002B;&#x0221E;) and <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0007E; <italic>N</italic>(0, 1);</p></list-item>
<list-item><p><bold>Type II</bold>: Noninformative priors, <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0007E; <italic>N</italic>(0, 100)I(0, &#x0002B;&#x0221E;) and <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0007E; <italic>N</italic>(0, 100);</p></list-item>
<list-item><p><bold>Type III</bold>: Noninformative priors, <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0007E; Uniform(0, 100) and <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0007E; Uniform(0, 100).</p></list-item>
</list>
<p>Prior specifications for the other parameters are identical to the simulation study 1. To implement the MCMC sampling algorithm, chains of length 20,000 with an initial burn-in period 10,000 are chosen, and the PSRF values of all parameters are &#x0003C;1.1. Based on 25 replications, the average times for all parameters to converge in Type I, Type II and Type III are 0.4597, 0.4428, and 0.4506 h, respectively.</p>
<p>The average Bias and MSE for item parameters based on 50 replication are shown in <xref ref-type="table" rid="T5">Table 5</xref>. We find that the average Bias and MSE for item parameters are relatively unchanged under the three different prior distributions. The slice-Gibbs sampling algorithm allows for informative (Type I) or non-informative (Type II, Type III) priors of the item parameters and is not sensitive to the specification of priors. Moreover, a wider range of prior distributions is also appealing.</p>
<table-wrap position="float" id="T5">
<label>Table 5</label>
<caption><p>Average Bias and MSE for the item parameter estimates using three prior distributions in the simulation study 2.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th/>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Type I</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Type II</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Type III</bold></th>
</tr>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Parameter</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>MSE</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Bias</bold></th>
<th valign="top" align="left"><bold>MSE</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">Discrimination <bold><italic>a</italic></bold></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0757</td>
<td valign="top" align="center">0.0250</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0641</td>
<td valign="top" align="center">0.0245</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0695</td>
<td valign="top" align="left">0.0260</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">Difficulty <bold><italic>b</italic></bold></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0039</td>
<td valign="top" align="center">0.0064</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0038</td>
<td valign="top" align="center">0.0064</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0038</td>
<td valign="top" align="left">0.0065</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap></sec>
<sec>
<title>4.3. Simulation 3</title>
<p>In this simulation study, we will investigate the power of the model assessment methods. Namely, whether the Bayesian model comparison criteria based on the MCMC output could identify the true model from which the data are generated. The simulation design is as follows.</p>
<p>A data set with 500 examinees from standard normal distribution and four testlets (five items per testlet) is generated from the N2PLTM model. For the true values of parameters, the discrimination parameters <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub><italic>s</italic> are generated from the truncated normal distribution, that is, <italic>a</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0007E; <italic>N</italic>(0, 1)I(0, &#x0002B;&#x0221E;). The difficulty parameters <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub><italic>s</italic> are generated from normal distribution, that is, <italic>b</italic><sub><italic>j</italic></sub> &#x0007E; <italic>N</italic>(0, 1). The independent-items model as Model 1 is used to model assessment in which the random effects are set to zero. Model 1 is known as two parameter logistic model (2PLM; Birnbaum, <xref ref-type="bibr" rid="B6">1957</xref>). In addition, the testlets random effect parameters &#x003B7;<sub><italic>ik</italic></sub>s are generated from a normal distribution. That is, &#x003B7;<sub><italic>ik</italic></sub> &#x0007E; <italic>N</italic>(0, 0.25), <italic>k</italic> &#x0003D; 1, 2, 3, 4. Model 2 is the traditional two parameter logistic testlet model (T2PLTM; Bradlow et al., <xref ref-type="bibr" rid="B10">1999</xref>), which is give by</p>
<disp-formula id="E55"><label>(19)</label><mml:math id="M118"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left left left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo class="qopname">exp</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Model 3 is the N2PLTM in Equation (1). The parameter priors are identical to the simulation study 1. The parameters are estimated based on 20,000 iterations after a 10,000 burn-in period, and the PSRF values of all parameters are &#x0003C;1.1. Two Bayesian model assessment methods are used to model fitting. That is, DIC and log-PsBF. The results of Bayesian model assessment based on 50 replications are shown in <xref ref-type="table" rid="T6">Table 6</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T6">
<label>Table 6</label>
<caption><p>The results of Bayesian model assessment in the simulation 3.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th/>
<th valign="top" align="center" colspan="3"><bold>Fitted model</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Model 1 (2PL)</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Model 2 (T2PLT)</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>Model 3 (N2PLT)</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">True</td>
<td valign="top" align="center">Model 3</td>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>Q</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">11380.77</td>
<td valign="top" align="center">11124.27</td>
<td valign="top" align="center">11065.03</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">model</td>
<td valign="top" align="center">(N2PLT)</td>
<td valign="top" align="center">DIC</td>
<td valign="top" align="center">Median</td>
<td valign="top" align="center">11412.16</td>
<td valign="top" align="center">11153.87</td>
<td valign="top" align="center">11098.49</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>Q</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">11488.77</td>
<td valign="top" align="center">11226.28</td>
<td valign="top" align="center">11159.71</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">IQR</td>
<td valign="top" align="center">107.99</td>
<td valign="top" align="center">102.01</td>
<td valign="top" align="center">94.67</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>Q</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02212;5-903.97</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;5658.31</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;5634.16</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">log-PsBF</td>
<td valign="top" align="center">Median</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;5870.39</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;5620.26</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;5595.36</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center"><italic>Q</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;5856.31</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;5604.20</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;5590.11</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td/>
<td/>
<td valign="top" align="center">IQR</td>
<td valign="top" align="center">47.65</td>
<td valign="top" align="center">54.11</td>
<td valign="top" align="center">44.05</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>From <xref ref-type="table" rid="T6">Table 6</xref>, we find that when the Model 3 (N2PLTM model) is the true model, the Model 3 is chosen as the best-fitting model according to the results of the DIC and log-PsBF, which is what we expect to see. The medians of DIC and log-PsBF are respectively 11098.49 and &#x02212;5595.36. The Model 2 (T2PLTM model) is the second best fitting model, which is attributed to the fact that the Model 2 with testlet random effect as well as the Model 3 also can capture the dependency structure between items. The differences between Model 3 and Model 2 in the median of DIC and log-PsBF are &#x02212;55.38 and 24.9, respectively. However, compared the T2PLTM model, the N2PLTM model with the testlet discrimination parameter &#x003B1; is more flexible and the fitting is more sufficient. The Model 1 (2PL model) is worst-fitting model. The medians of DIC and log-PsBF are respectively 11412.16 and &#x02212;5870.39. The differences between Model 3 model and Model 1 in the median of DIC and log-PsBF are &#x02212;313.67 and 275.03, respectively. This is because the Model 1 do not consider the complicated and interrelated sets of items, thus it can not improve the model fitting for the testlet item response data. In summary, the Bayesian assessment criteria is effective for identifying the true models and it can be used in the subsequent empirical example analysis.</p></sec></sec>
<sec id="s5">
<title>5. Empirical Example</title>
<p>To illustrate the applicability of the testlet IRT modeling method to large-scale test assessments, we consider a data set of students&#x00027; English reading comprehension test for Maryland university (Tao et al., <xref ref-type="bibr" rid="B54">2013</xref>). A total of 1,289 students take part in the test and answer 28 items. The 28 items consist of 4 testlets. Testlet 1 is formed by Items 1 to 8, that is, <italic>d</italic>(1) &#x0003D; &#x022EF; &#x0003D; <italic>d</italic>(8) &#x0003D; 1; Testlet 2 by Items 9 to 15, that is, <italic>d</italic>(9) &#x0003D; &#x022EF; &#x0003D; <italic>d</italic>(15) &#x0003D; 2; Testlet 3 by Items 16 to 23, that is, <italic>d</italic>(16) &#x0003D; &#x022EF; &#x0003D; <italic>d</italic>(23) &#x0003D; 3; and Testlet 4 by Items 24&#x02013;28, that is, <italic>d</italic>(24) &#x0003D; &#x022EF; &#x0003D; <italic>d</italic>(28) &#x0003D; 4. The following prior distributions are used to analyze the data. That is,</p>
<disp-formula id="E56"><mml:math id="M119"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mtext>I</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>28</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003B7;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007E;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1289</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>28</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We consider three models to fit the real data. The three models are 2PLM, T2PLTM and N2PLTM, respectively. The slice-Gibbs algorithm is applied to estimate the parameters of the three models. The slice-Gibbs sampling is iterated 20,000 iterations, with a burn-in period of 10,000 iterations. The convergence of the chains is checked by PSRF, which are &#x0003C;1.1. The item parameters of the N2PLTM are estimated and the item parameter estimators and the corresponding standard deviations are provided in <xref ref-type="table" rid="T7">Table 7</xref>. In the Bayesian frame work, the 95% highest posterior density intervals (HPDI) are calculated as confidence regions for the item parameters and are given in the columns labeled HPDI<sub><italic>a</italic></sub> and HPDI<sub><italic>b</italic></sub> in <xref ref-type="table" rid="T8">Table 8</xref>.</p>
<table-wrap position="float" id="T7">
<label>Table 7</label>
<caption><p>The results of Bayesian model assessment in the real data.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Model</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>DIC</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>log-PsBF</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">2PLM</td>
<td valign="top" align="center">44179.93</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;22021.39</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">T2PLTM</td>
<td valign="top" align="center">40796.35</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;20794.23</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">N2PLTM</td>
<td valign="top" align="center"><bold>40632.52</bold></td>
<td valign="top" align="center"><bold>&#x02013;20708.47</bold></td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<p><italic>The meaning of the bold values is the best fitting model</italic>.</p>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<table-wrap position="float" id="T8">
<label>Table 8</label>
<caption><p>The estimation results of item parameter for the real data.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="top" align="left"><bold>Testlets</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>Para</bold>.</th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>EAP</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>SD</bold></th>
<th valign="top" align="center" colspan="2" style="border-bottom: thin solid #000000;"><bold>HPDI</bold></th>
</tr>
<tr>
<th/>
<th valign="top" align="center"><bold>a</bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>b</bold></th>
<th valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M120"><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle></mml:math></inline-formula></th>
<th valign="top" align="center"><inline-formula><mml:math id="M121"><mml:mstyle mathvariant="bold"><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>^</mml:mo></mml:mover></mml:mstyle></mml:math></inline-formula></th>
<th valign="top" align="center"><bold>SD<sub><bold><italic>a</italic></bold></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>SD<sub><bold><italic>b</italic></bold></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>HPDI<sub><bold><italic>a</italic></bold></sub></bold></th>
<th valign="top" align="center"><bold>HPDI<sub><italic>b</italic></sub></bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>1</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.0000</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">0.0000</td>
<td valign="top" align="center">[1.0000, 1.0000]</td>
<td valign="top" align="center">[0.0000, 0.0000]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>2</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.6319</td>
<td valign="top" align="center">0.2606</td>
<td valign="top" align="center">0.0116</td>
<td valign="top" align="center">0.0001</td>
<td valign="top" align="center">[1.4281, 1.8411]</td>
<td valign="top" align="center">[0.2308, 0.2845]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>3</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.7215</td>
<td valign="top" align="center">0.7808</td>
<td valign="top" align="center">0.0053</td>
<td valign="top" align="center">0.0017</td>
<td valign="top" align="center">[0.5837, 0.8673]</td>
<td valign="top" align="center">[0.6971, 0.8575]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>4</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.6302</td>
<td valign="top" align="center">-0.2913</td>
<td valign="top" align="center">0.0033</td>
<td valign="top" align="center">0.0015</td>
<td valign="top" align="center">[0.5278, 0.7525]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.3747, &#x02212;0.2197]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>5</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>5</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.8039</td>
<td valign="top" align="center">0.6052</td>
<td valign="top" align="center">0.0062</td>
<td valign="top" align="center">0.0007</td>
<td valign="top" align="center">[0.6385, 0.9471]</td>
<td valign="top" align="center">[0.5509, 0.6577]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>6</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>6</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.7998</td>
<td valign="top" align="center">0.6283</td>
<td valign="top" align="center">0.0046</td>
<td valign="top" align="center">0.0010</td>
<td valign="top" align="center">[0.6667, 0.9380]</td>
<td valign="top" align="center">[0.5528, 0.6832]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>7</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>7</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.1367</td>
<td valign="top" align="center">0.2697</td>
<td valign="top" align="center">0.0066</td>
<td valign="top" align="center">0.0004</td>
<td valign="top" align="center">[0.9717, 1.2945]</td>
<td valign="top" align="center">[0.2261, 0.3114]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">1</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>8</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>8</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.1849</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0253</td>
<td valign="top" align="center">0.0053</td>
<td valign="top" align="center">0.0006</td>
<td valign="top" align="center">[1.0291, 1.3164]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.0760, 0.0236]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>9</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>9</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.8047</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.7197</td>
<td valign="top" align="center">0.0018</td>
<td valign="top" align="center">0.0013</td>
<td valign="top" align="center">[0.7168, 0.8845]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.7981, &#x02212;0.6511]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>10</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>10</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.6128</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.7850</td>
<td valign="top" align="center">0.0016</td>
<td valign="top" align="center">0.0030</td>
<td valign="top" align="center">[0.5314, 0.6864]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.8908, &#x02212;0.6853]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>11</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>11</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.6674</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0463</td>
<td valign="top" align="center">0.0069</td>
<td valign="top" align="center">0.0002</td>
<td valign="top" align="center">[1.5081, 1.8327]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.0772, &#x02212;0.0140]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>12</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>12</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.0907</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2133</td>
<td valign="top" align="center">0.0076</td>
<td valign="top" align="center">0.0024</td>
<td valign="top" align="center">[0.9463, 1.2035]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.3290, &#x02212;0.1994]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>13</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>13</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.7084</td>
<td valign="top" align="center">0.0546</td>
<td valign="top" align="center">0.0099</td>
<td valign="top" align="center">0.0001</td>
<td valign="top" align="center">[1.5124, 1.9014]</td>
<td valign="top" align="center">[0.0292, 0.0800]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>14</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>14</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.0951</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0775</td>
<td valign="top" align="center">0.0047</td>
<td valign="top" align="center">0.0007</td>
<td valign="top" align="center">[0.9635, 1.2267]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.1271, &#x02212;0.0213]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">2</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>15</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>15</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.9024</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1817</td>
<td valign="top" align="center">0.0042</td>
<td valign="top" align="center">0.0013</td>
<td valign="top" align="center">[0.7719, 1.0226]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.2476, &#x02212;0.1093]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>16</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>16</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.6347</td>
<td valign="top" align="center">0.5639</td>
<td valign="top" align="center">0.0057</td>
<td valign="top" align="center">0.0011</td>
<td valign="top" align="center">[0.4895, 0.7859]</td>
<td valign="top" align="center">[0.4997, 0.6370]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>17</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>17</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.7751</td>
<td valign="top" align="center">0.1933</td>
<td valign="top" align="center">0.0058</td>
<td valign="top" align="center">0.0011</td>
<td valign="top" align="center">[0.6331, 0.9295]</td>
<td valign="top" align="center">[0.1275, 0.2588]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>18</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>18</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.5116</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.6624</td>
<td valign="top" align="center">0.0045</td>
<td valign="top" align="center">0.0004</td>
<td valign="top" align="center">[1.3786, 1.6420]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.7092, &#x02212;0.6226]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>19</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>19</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.4526</td>
<td valign="top" align="center">0.5646</td>
<td valign="top" align="center">0.0040</td>
<td valign="top" align="center">0.0023</td>
<td valign="top" align="center">[0.3234, 0.5688]</td>
<td valign="top" align="center">[0.4703, 0.6521]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>20</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>20</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.6325</td>
<td valign="top" align="center">0.7146</td>
<td valign="top" align="center">0.0054</td>
<td valign="top" align="center">0.0017</td>
<td valign="top" align="center">[0.4886, 0.7769]</td>
<td valign="top" align="center">[0.6321, 0.7972]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>21</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>21</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.9391</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.7392</td>
<td valign="top" align="center">0.0024</td>
<td valign="top" align="center">0.0011</td>
<td valign="top" align="center">[0.8374, 1.0301]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.8025, &#x02212;0.6775]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>22</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>22</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.0175</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.2715</td>
<td valign="top" align="center">0.0036</td>
<td valign="top" align="center">0.0008</td>
<td valign="top" align="center">[0.8983, 1.1347]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.3266, &#x02212;0.2105]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">3</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>23</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>23</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.0722</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.3727</td>
<td valign="top" align="center">0.0037</td>
<td valign="top" align="center">0.0009</td>
<td valign="top" align="center">[0.9526, 1.1831]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.4389, &#x02212;0.3178]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">4</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>24</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>24</sub></td>
<td valign="top" align="center">2.0055</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.0069</td>
<td valign="top" align="center">0.0116</td>
<td valign="top" align="center">0.0002</td>
<td valign="top" align="center">[1.7917, 2.2080]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.0349, 0.0216]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">4</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>25</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>25</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.7821</td>
<td valign="top" align="center">0.4765</td>
<td valign="top" align="center">0.0052</td>
<td valign="top" align="center">0.0011</td>
<td valign="top" align="center">[0.6391, 0.9178]</td>
<td valign="top" align="center">[0.4068, 0.5391]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">4</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>26</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>26</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.5236</td>
<td valign="top" align="center">0.2656</td>
<td valign="top" align="center">0.0103</td>
<td valign="top" align="center">0.0002</td>
<td valign="top" align="center">[1.3277, 1.7270]</td>
<td valign="top" align="center">[0.2388, 0.2969]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">4</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>27</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>27</sub></td>
<td valign="top" align="center">1.1934</td>
<td valign="top" align="center">0.3662</td>
<td valign="top" align="center">0.0084</td>
<td valign="top" align="center">0.0003</td>
<td valign="top" align="center">[1.0189, 1.3794]</td>
<td valign="top" align="center">[0.3316, 0.4050]</td>
</tr>
<tr>
<td valign="top" align="left">4</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic><sub>28</sub></td>
<td valign="top" align="center"><italic>b</italic><sub>28</sub></td>
<td valign="top" align="center">0.6847</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;0.1442</td>
<td valign="top" align="center">0.0045</td>
<td valign="top" align="center">0.0016</td>
<td valign="top" align="center">[0.5563, 0.8153]</td>
<td valign="top" align="center">[&#x02212;0.2222, &#x02212;0.0667]</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<p><italic>Para. denotes the interest parameters. EAP denotes the expected a priori estimation. SD denotes the standard deviation. HPDI denotes the 95% highest posterior density intervals</italic>.</p>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<p>Based on the results of Bayesian model selection form <xref ref-type="table" rid="T7">Table 7</xref>, we find that the N2PLTM is the best fitting model compared to the other two models. The DIC and log-PsBF are respectively 40632.52 and &#x02212;20708.47. The second best fitting model is T2PLTM. The differences between N2PLTM and T2PLTM in the DIC and log-PsBF are &#x02212;163.83 and 85.76, respectively. The 2PL model is worst-fitting model. The DIC and log-PsBF are respectively 44179.93 and &#x02013;22021.39.</p>
<p>From <xref ref-type="table" rid="T8">Table 8</xref>, we find that for each testlet, the four items with highest discrimination are 2, 13, 18, and item 24, respectively. The expected a posteriori (EAP) estimations for the four item discrimination parameters are 1.6319, 1.7084, 1.5116, and 2.0055. The four most difficult items in each testlet are 3, 13, 20, and item 25 in turn. The EAP estimations for the four item difficulty parameters are 0.7808, 0.0546, 0.7146, and 0.4765. Compared to the items in the other three testlets, the items in the testlet 2 are relatively easy because the EAP estimates of the difficulty parameters (<italic>b</italic><sub>9</sub>, <italic>b</italic><sub>10</sub>, <italic>b</italic><sub>11</sub>, <italic>b</italic><sub>12</sub>, <italic>b</italic><sub>14</sub>, and <italic>b</italic><sub>15</sub>) are &#x0003C;0. In addition, the SD is between 0.0000 and 0.0116 for the discrimination parameters, between 0.0000 and 0.0030 for the difficulty parameters.</p></sec>
<sec id="s6">
<title>6. Concluding Remarks</title>
<p>To explore the relations between items with dependent structure, this current study proposes a N2PLTM and presents a effective Bayesian sampling algorithm. More specifically, an improved Gibbs sampling algorithm based on auxiliary variables is developed for estimating N2PLTM. The slice-Gibbs sampling algorithm overcomes the traditional Gibbs sampling algorithm&#x00027;s dependence on the conjugate prior for complex IRT model, and avoids some shortcomings of the Metropolis algorithm (such as sensitivity to step size, severe dependency on the candidate function or tuning parameter). Based on different simulation conditions, we find that the slice-Gibbs sampling algorithm can provide accurate parameter estimates in the sense of having small Bias and MSE values. In addition, the average Bias and MSE for item parameters are relatively unchanged under the three different prior distributions. The slice-Gibbs sampling algorithm allows for informative or non-informative priors of the item parameters and is not sensitive to the specification of priors. In summary, the algorithm is effective and can be used to analyze the empirical example.</p>
<p>However, the computational burden of the slice-Gibbs sampling algorithm becomes intensive especially when a large number of examinees or the items is considered, or a large number of the MCMC sample size is used. Therefore, it is desirable to develop a standing-alone R package associated with C&#x0002B;&#x0002B; or Fortran software for more extensive large-scale assessment program.</p>
<p>In addition, the new algorithm based on auxiliary variables can be extended to estimate some more complex item response and response time models, e.g., graded response model, Weibull response time model and so on.</p></sec>
<sec sec-type="data-availability-statement" id="s7">
<title>Data Availability Statement</title>
<p>The datasets analyzed in this manuscript are not publicly available. Requests to access the datasets should be directed to Bao Xu, <email>xubao97&#x00040;163.com</email>.</p></sec>
<sec id="s8">
<title>Author Contributions</title>
<p>JL and JZ completed the writing of the article, original thoughts, and provided key technical support. JL and ZZ provided key technical support. BX provided the data. JT and JL completed the article revisions. All authors contributed to the article and approved the submitted version.</p></sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="conf1">
<title>Conflict of Interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p></sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s9">
<title>Publisher&#x00027;s Note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p></sec>
</body>
<back>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Aitkin</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>1991</year>). <article-title>Posterior bayes factor (with discussion)</article-title>. <source>J. R. Stat. Soc. B</source> <volume>53</volume>, <fpage>111</fpage>&#x02013;<lpage>142</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/j.2517-6161.1991.tb01812.x</pub-id></citation></ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Akaike</surname> <given-names>H.</given-names></name></person-group> (<year>1973</year>). <article-title>Information theory and an extension of the maximum likelihood principle,</article-title> in <source>Second International Symposium on Information Theory</source>, eds <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Petrov</surname> <given-names>B. N.</given-names></name> <name><surname>Csaki</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<publisher-loc>Budapest</publisher-loc>: <publisher-name>Academiai Kiado</publisher-name>), <fpage>267</fpage>&#x02013;<lpage>281</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Albert</surname> <given-names>J. H.</given-names></name></person-group> (<year>1992</year>). <article-title>Bayesian estimation of normal ogive item response curves using Gibbs sampling</article-title>. <source>J. Educ. Stat.</source> <volume>17</volume>, <fpage>251</fpage>&#x02013;<lpage>269</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3102/10769986017003251</pub-id></citation></ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ando</surname> <given-names>T.</given-names></name></person-group> (<year>2011</year>). <article-title>Predictive bayesian model selection</article-title>. <source>Am. J. Math. Manag. Sci.</source> <volume>31</volume>, <fpage>13</fpage>&#x02013;<lpage>38</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/01966324.2011.10737798</pub-id></citation></ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Berger</surname> <given-names>J. O.</given-names></name> <name><surname>Pericchi</surname> <given-names>L. R.</given-names></name></person-group> (<year>1996</year>). <article-title>The intrinsic Bayes factor for linear models</article-title>. in <source>Bayesian Statistics 5</source>, eds <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Bernardo</surname> <given-names>J. M.</given-names></name> <name><surname>Berger</surname> <given-names>J. O.</given-names></name> <name><surname>Dawid</surname> <given-names>A. P.</given-names></name> <name><surname>Smith</surname> <given-names>A. F. M.</given-names></name></person-group> (<publisher-loc>Oxford</publisher-loc>: <publisher-name>Oxford University Press</publisher-name>), <fpage>25</fpage>&#x02013;<lpage>44</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Birnbaum</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>1957</year>). <source>Efficient Design and Use of Tests of a Mental Ability For Various Decision Making Problems</source>. Series Report No. 58-16. <publisher-loc>Randolph Air Force Base, TX</publisher-loc>: <publisher-name>USAF School of Aviation Medicine</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bishop</surname> <given-names>C.</given-names></name></person-group> (<year>2006</year>). <source>Slice Sampling. Pattern Recognition and Machine Learning</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bock</surname> <given-names>R. D.</given-names></name></person-group> (<year>1972</year>). <article-title>Estimating item parameters and latent ability when responses are scored in two or more nominal categories</article-title>. <source>Psychometrika</source> <volume>37</volume>, <fpage>29</fpage>&#x02013;<lpage>51</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bock</surname> <given-names>R. D.</given-names></name> <name><surname>Aitkin</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>1981</year>). <article-title>Marginal maximum likelihood estimation of item parameters: an application of an EM algorithm</article-title>. <source>Psychometrika</source> <volume>46</volume>, <fpage>443</fpage>&#x02013;<lpage>459</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bradlow</surname> <given-names>E. T.</given-names></name> <name><surname>Wainer</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>X.</given-names></name></person-group> (<year>1999</year>). <article-title>A Bayesian random effects model for testlets</article-title>. <source>Psychometrika</source> <volume>64</volume>, <fpage>153</fpage>&#x02013;<lpage>168</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Brooks</surname> <given-names>S. P.</given-names></name> <name><surname>Gelman</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>1998</year>). <article-title>Alternative methods for monitoring convergence of iterative simulations</article-title>. <source>J. Comput. Graphical Stat.</source> <volume>7</volume>, <fpage>434</fpage>&#x02013;<lpage>455</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chen</surname> <given-names>M.-H.</given-names></name> <name><surname>Shao</surname> <given-names>Q.-M.</given-names></name> <name><surname>Ibrahim</surname> <given-names>J. G.</given-names></name></person-group> (<year>2000</year>). <source>Monte Carlo Methods in Bayesian Computation</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chib</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Greenberg</surname> <given-names>E.</given-names></name></person-group> (<year>1995</year>). <article-title>Understanding the metropolis-hastings algorithm</article-title>. <source>Am. Stat.</source> <volume>49</volume>, <fpage>327</fpage>&#x02013;<lpage>335</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cook</surname> <given-names>K. F.</given-names></name> <name><surname>Dodd</surname> <given-names>B. G.</given-names></name> <name><surname>Fitzpatrick</surname> <given-names>S. J.</given-names></name></person-group> (<year>1999</year>). <article-title>A comparison of three polytomous item response theory models in the context of testlet scoring</article-title>. <source>J. Outcome Meas.</source> <volume>3</volume>, <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>20</lpage>.<pub-id pub-id-type="pmid">10063769</pub-id></citation></ref>
<ref id="B15">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Damien</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Wakefield</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Walker</surname> <given-names>S.</given-names></name></person-group> (<year>1999</year>). <article-title>Gibbs sampling for Bayesian non-conjugate and hierarchical models by auxiliary variables</article-title>, <source>J. R. Stat. Soc. B</source> <volume>61</volume>, <fpage>331</fpage>&#x02013;<lpage>344</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B16">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dempster</surname> <given-names>A. P.</given-names></name> <name><surname>Laird</surname> <given-names>N. M.</given-names></name> <name><surname>Rubin</surname> <given-names>D. B.</given-names></name></person-group> (<year>1977</year>). <article-title>Maximum likelihood from incomplete data via the EM algorithm</article-title>. <source>J. R. Stat. Soc.</source> <volume>39</volume>, <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>38</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B17">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Eckes</surname> <given-names>T.</given-names></name></person-group> (<year>2014</year>). <article-title>Examining testlets effects in the TestDaF listening section: a testlet response theory modeling approach</article-title>. <source>Lang. Test.</source> <volume>31</volume>, <fpage>39</fpage>&#x02013;<lpage>61</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/0265532213492969</pub-id></citation></ref>
<ref id="B18">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Eckes</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Baghaei</surname> <given-names>P.</given-names></name></person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Using testlet response theory to examine local dependence in C-Testes</article-title>. <source>Appl. Meas. Educ.</source> <volume>28</volume>, <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>14</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/08957347.2014.1002919</pub-id></citation></ref>
<ref id="B19">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fox</surname> <given-names>J.-P.</given-names></name></person-group> (<year>2010</year>). <source>Bayesian Item Response Modeling: Theory and Applications</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B20">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fox</surname> <given-names>J.-P.</given-names></name> <name><surname>Glas</surname> <given-names>C. A. W.</given-names></name></person-group> (<year>2001</year>). <article-title>Bayesian estimation of a multilevel IRT model using Gibbs sampling</article-title>. <source>Psychometrika</source> <volume>66</volume>, <fpage>269</fpage>&#x02013;<lpage>286</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/BF02294839</pub-id></citation></ref>
<ref id="B21">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Geisser</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Eddy</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>1979</year>). <article-title>A predictive approach to model selection</article-title>. <source>J. Am. Stat. Assoc.</source> <volume>74</volume>, <fpage>153</fpage>&#x02013;<lpage>160</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B22">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gelfand</surname> <given-names>A. E.</given-names></name></person-group> (<year>1996</year>). <article-title>Model determination using sampling-based methods,</article-title> in W. R. Gilks, S. Richardson, and D. J. Spiegelhalter <source>Markov Chain Monte Carlo in Practice</source> (<publisher-loc>London</publisher-loc>: <publisher-name>Chapman-Hall</publisher-name>), <fpage>145</fpage>&#x02013;<lpage>161</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B23">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gelfand</surname> <given-names>A. E.</given-names></name> <name><surname>Dey</surname> <given-names>D. K.</given-names></name></person-group> (<year>1994</year>). <article-title>Bayesian model choice: asymptotics and exact calculations</article-title>. <source>J. R. Stat. Soc. Ser. B</source> <volume>56</volume>, <fpage>501</fpage>&#x02013;<lpage>514</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B24">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gelfand</surname> <given-names>A. E.</given-names></name> <name><surname>Dey</surname> <given-names>D. K.</given-names></name> <name><surname>Chang</surname> <given-names>H.</given-names></name></person-group> (<year>1992</year>). <article-title>Model determination using predictive distributions with implementation via sampling-based methods (with discussion),</article-title> in <source>Bayesian Statistics 4</source>, eds <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Bernardo</surname> <given-names>J. M.</given-names></name> <name><surname>Berger</surname> <given-names>J. O.</given-names></name> <name><surname>Dawid</surname> <given-names>A. P.</given-names></name> <name><surname>Smith</surname> <given-names>A. F. M.</given-names></name></person-group> (<publisher-loc>Oxford</publisher-loc>: <publisher-name>Oxford University Press</publisher-name>), <fpage>147</fpage>&#x02013;<lpage>167</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B25">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gelman</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Rubin</surname> <given-names>D. B.</given-names></name></person-group> (<year>1992</year>). <article-title>Inference from iterative simulation using multiple sequences</article-title>. <source>Stat. Sci.</source> <volume>7</volume>, <fpage>457</fpage>&#x02013;<lpage>472</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B26">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Geman</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Geman</surname> <given-names>D.</given-names></name></person-group> (<year>1984</year>). <article-title>Stochastic relaxation, Gibbs distributions and the Bayesian restoration of images</article-title>. <source>IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell.</source> <volume>6</volume>, <fpage>721</fpage>&#x02013;<lpage>741</lpage>.<pub-id pub-id-type="pmid">22499653</pub-id></citation></ref>
<ref id="B27">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gibbons</surname> <given-names>R. D.</given-names></name> <name><surname>Hedeker</surname> <given-names>D. R.</given-names></name></person-group> (<year>1992</year>). <article-title>Full-information bi-factor analysis</article-title>. <source>Psychometrika</source> <volume>57</volume>, <fpage>423</fpage>&#x02013;<lpage>436</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B28">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Glas</surname> <given-names>C. A. W.</given-names></name> <name><surname>Wainer</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Bradlow</surname> <given-names>E. T.</given-names></name></person-group> (<year>2000</year>). <article-title>Maximum marginal likelihood and expected a posteriori estimation in testlet-based adaptive testing,</article-title> in <source>Computerized Adaptive Testing, Theory and Practice</source>, eds <person-group person-group-type="editor"><name><surname>van der Linden</surname> <given-names>W. J.</given-names></name> <name><surname>Glas</surname> <given-names>C. A. W.</given-names></name></person-group> (<publisher-loc>Boston, MA</publisher-loc>: <publisher-name>Kluwer-Nijhoff</publisher-name>), <fpage>271</fpage>&#x02013;<lpage>288</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B29">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hastings</surname> <given-names>W. K.</given-names></name></person-group> (<year>1970</year>). <article-title>Monte Carlo sampling methods using Markov chains and their applications</article-title>. <source>Biometrika</source> <volume>57</volume>, <fpage>97</fpage>&#x02013;<lpage>109</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B30">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Higdon</surname> <given-names>D. M.</given-names></name></person-group> (<year>1998</year>). <article-title>Auxiliary variable methods for Markov Chain Monte Carlo with applications</article-title>. <source>J. Am. Stat. Soc.</source> <volume>93</volume>, <fpage>585</fpage>&#x02013;<lpage>595</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B31">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Jiao</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>He</surname> <given-names>W.</given-names></name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Estimation methods for one-parameter testlet models</article-title>. <source>J. Educ. Meas.</source> <volume>50</volume>, <fpage>186</fpage>&#x02013;<lpage>203</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/jedm.12010</pub-id></citation></ref>
<ref id="B32">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Jiao</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Kamata</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2005</year>). <article-title>Modeling local item dependence with the hierarchical generalized linear model</article-title>. <source>J. Appl. Meas.</source> <volume>6</volume>, <fpage>311</fpage>&#x02013;<lpage>321</lpage>.<pub-id pub-id-type="pmid">15942073</pub-id></citation></ref>
<ref id="B33">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kass</surname> <given-names>R. E.</given-names></name> <name><surname>Wasserman</surname> <given-names>L.</given-names></name></person-group> (<year>1995</year>). <article-title>A reference Bayesian test for nested hypotheses and its relationship to the Schwarz criterion</article-title>. <source>J. Am. Stat. Assoc.</source> <volume>90</volume>, <fpage>928</fpage>&#x02013;<lpage>934</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B34">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Bolt</surname> <given-names>D. M.</given-names></name> <name><surname>Fu</surname> <given-names>J.</given-names></name></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>A comparison of alternative models for testlets</article-title>. <source>Appl. Psychol. Meas.</source> <volume>30</volume>, <fpage>3</fpage>&#x02013;<lpage>21</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/0146621605275414</pub-id></citation></ref>
<ref id="B35">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lord</surname> <given-names>F. M.</given-names></name> <name><surname>Novick</surname> <given-names>M. R.</given-names></name></person-group> (<year>1968</year>). <source>Statistical Theories of Mental Test Scores</source>. <publisher-loc>Reading, MA</publisher-loc>: <publisher-name>Addison-Wesley</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B36">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lu</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>C.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>A response time process model for not reached and omitted items</article-title>. <source>J. Educ. Meas.</source> <volume>57</volume>, <fpage>584</fpage>&#x02013;<lpage>620</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/jedm.12270</pub-id></citation></ref>
<ref id="B37">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lu</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Tao</surname> <given-names>J.</given-names></name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>A mixture model for responses and response times with a higher-order ability structure to detect rapid guessing behaviour</article-title>. <source>Br. J. Math. Stat. Psychol.</source> <volume>73</volume>, <fpage>262</fpage>&#x02013;<lpage>288</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/bmsp.12175</pub-id></citation></ref>
<ref id="B38">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Lu</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Zhang</surname> <given-names>J. W.</given-names></name> <name><surname>Tao</surname> <given-names>J.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Slice-Gibbs sampling algorithm for estimating the parameters of a multilevel item response model</article-title>. <source>J. Math. Psychol.</source> <volume>82</volume>, <fpage>12</fpage>&#x02013;<lpage>25</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmp.2017.10.005</pub-id></citation></ref>
<ref id="B39">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Meng</surname> <given-names>X.-L.</given-names></name> <name><surname>van Dyk</surname> <given-names>D. A.</given-names></name></person-group> (<year>1999</year>). <article-title>Seeking efficient data augmentation schemes via conditional and marginal augmentation</article-title>. <source>Biometrika</source> <volume>86</volume>, <fpage>301</fpage>&#x02013;<lpage>320</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1093/biomet/86.2.301</pub-id></citation></ref>
<ref id="B40">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Metropolis</surname> <given-names>N.</given-names></name> <name><surname>Rosenbluth</surname> <given-names>A. W.</given-names></name> <name><surname>Rosenbluth</surname> <given-names>M. N.</given-names></name> <name><surname>Teller</surname> <given-names>A. H.</given-names></name> <name><surname>Teller</surname> <given-names>E.</given-names></name></person-group> (<year>1953</year>). <article-title>Equations of state calculations by fast computing machines</article-title>. <source>J. Chem. Phys.</source> <volume>21</volume>, <fpage>1087</fpage>&#x02013;<lpage>1092</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1699114</pub-id></citation></ref>
<ref id="B41">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Min</surname> <given-names>S. C.</given-names></name> <name><surname>He</surname> <given-names>L. Z.</given-names></name></person-group> (<year>2014</year>). <article-title>Applying unidimensional and multidimensional item response theory models in testlet-based reading assessment</article-title>. <source>Lang. Test.</source> <volume>31</volume>, <fpage>453</fpage>&#x02013;<lpage>477</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/0265532214527277</pub-id></citation></ref>
<ref id="B42">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mislevy</surname> <given-names>R. J.</given-names></name></person-group> (<year>1986</year>). <article-title>Bayes modal estimation in item response models</article-title>. <source>Psychometrika</source> <volume>51</volume>, <fpage>177</fpage>&#x02013;<lpage>195</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/BF02293979</pub-id></citation></ref>
<ref id="B43">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Muraki</surname> <given-names>E.</given-names></name></person-group> (<year>1992</year>). <article-title>A generalized partial credit model: application of an EM algorithm</article-title>. <source>Appl. Psychol. Meas.</source> <volume>16</volume>, <fpage>159</fpage>&#x02013;<lpage>176</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/014662169201600206</pub-id></citation></ref>
<ref id="B44">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Neal</surname> <given-names>R.</given-names></name></person-group> (<year>2003</year>). <article-title>Slice sampling</article-title>. <source>Ann. Stat.</source> <volume>31</volume>, <fpage>705</fpage>&#x02013;<lpage>767</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1214/aos/1056562461</pub-id></citation></ref>
<ref id="B45">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Newton</surname> <given-names>M. A.</given-names></name> <name><surname>Raftery</surname> <given-names>A. E.</given-names></name></person-group> (<year>1994</year>). <article-title>Approximate Bayesian inference with the weighted likelihood bootstrap</article-title>. <source>J. R. Stat. Soc. Ser. B</source> <volume>56</volume>, <fpage>3</fpage>&#x02013;<lpage>48</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B46">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pinheiro</surname> <given-names>P. C.</given-names></name> <name><surname>Bates</surname> <given-names>D. M.</given-names></name></person-group> (<year>1995</year>). <article-title>Approximations to the log-likelihood function in the nonlinear mixed-effects model</article-title>. <source>J. Comput. Graphical Stat.</source> <volume>4</volume>, <fpage>12</fpage>&#x02013;<lpage>35</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B47">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Raftery</surname> <given-names>A. E.</given-names></name></person-group> (<year>1996</year>). <article-title>Hypothesis testing and model selection,</article-title> in <source>Markov Chain Monte Carlo in Practice</source>, eds <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Gilks</surname> <given-names>W. R.</given-names></name> <name><surname>Richardson</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Spiegelhalter</surname> <given-names>D. J.</given-names></name></person-group> (<publisher-loc>Washington, DC</publisher-loc>: <publisher-name>Chapman &#x00026; Hall</publisher-name>), <fpage>163</fpage>&#x02013;<lpage>187</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B48">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Rijmen</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2010</year>). <article-title>Formal relations and an empirical comparison among the bi-factor, the testlet, and a second-order multidimensional IRT model</article-title>. <source>J. Educ. Meas.</source> <volume>47</volume>, <fpage>361</fpage>&#x02013;<lpage>372</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/j.1745-3984.2010.00118.x</pub-id></citation></ref>
<ref id="B49">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Samejima</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>1969</year>). <article-title>Estimation of latent ability using a response pattern of graded scores</article-title>. <source>Psychometrika Monogr. Suppl.</source> <volume>17</volume>, <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>100</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B50">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Schwarz</surname> <given-names>G.</given-names></name></person-group> (<year>1978</year>). <article-title>Estimating the dimension of a model</article-title>. <source>Ann. Stat.</source> <volume>6</volume>, <fpage>461</fpage>&#x02013;<lpage>464</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B51">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sireci</surname> <given-names>S. G.</given-names></name> <name><surname>Thissen</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Wainer</surname> <given-names>H.</given-names></name></person-group> (<year>1991</year>). <article-title>On the reliability of testlet-based tests</article-title>. <source>J. Educ. Meas.</source> <volume>28</volume>, <fpage>237</fpage>&#x02013;<lpage>247</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B52">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Spiegelhalter</surname> <given-names>D. J.</given-names></name> <name><surname>Best</surname> <given-names>N. G.</given-names></name> <name><surname>Carlin</surname> <given-names>B. P.</given-names></name> <name><surname>van der Linde</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2002</year>). <article-title>Bayesian measures of model complexity and fit (with discussion)</article-title>. <source>J. R. Stat. Soc. Ser. B</source> <volume>64</volume>, <fpage>583</fpage>&#x02013;<lpage>639</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/1467-9868.00353</pub-id></citation></ref>
<ref id="B53">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tanner</surname> <given-names>M. A.</given-names></name> <name><surname>Wong</surname> <given-names>W. H.</given-names></name></person-group> (<year>1987</year>). <article-title>The calculation of posterior distributions by data augmentation</article-title>. <source>J. Am. Stat. Assoc.</source> <volume>82</volume>, <fpage>528</fpage>&#x02013;<lpage>550</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B54">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tao</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Xu</surname> <given-names>B.</given-names></name> <name><surname>Shi</surname> <given-names>N.-Z.</given-names></name> <name><surname>Jiao</surname> <given-names>H.</given-names></name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Refining the two-parameter testlet response model by introducing testlet discrimination sparameters</article-title>. <source>Jpn. Psychol. Res.</source> <volume>55</volume>, <fpage>284</fpage>&#x02013;<lpage>291</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/jpr.12002</pub-id></citation></ref>
<ref id="B55">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Thissen</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Steinberg</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Mooney</surname> <given-names>J. A.</given-names></name></person-group> (<year>1989</year>). <article-title>Trace lines for testlets: A use of multiple categorical response models</article-title>. <source>J. Educ. Meas.</source> <volume>26</volume>, <fpage>247</fpage>&#x02013;<lpage>260</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B56">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Tierney</surname> <given-names>L.</given-names></name></person-group> (<year>1994</year>). <article-title>Markov chains for exploring posterior distributions (with discussions)</article-title>. <source>Ann. Stat.</source> <volume>22</volume>, <fpage>1701</fpage>&#x02013;<lpage>1762</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B57">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>van der Linden</surname> <given-names>W. J.</given-names></name></person-group> (<year>2007</year>). <article-title>A hierarchical framework for modeling speed and accuracy</article-title>. <source>Psychometrika</source> <volume>72</volume>, <fpage>287</fpage>&#x02013;<lpage>308</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11336-006-1478-z</pub-id></citation></ref>
<ref id="B58">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wainer</surname> <given-names>H.</given-names></name></person-group> (<year>1995</year>). <article-title>Precision and differential item functioning on a testlet-based test: the 1991 law school admissions test as an example</article-title>. <source>Appl. Meas. Educ.</source> <volume>8</volume>, <fpage>157</fpage>&#x02013;<lpage>186</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B59">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wainer</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Bradlow</surname> <given-names>E. T.</given-names></name> <name><surname>Du</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2000</year>). <article-title>Testlet response theory: an analog for the 3PL model useful in testlet-based adaptive testing</article-title>. in <source>Computerized Adaptive Testing: Theory and Practice</source>, eds <person-group person-group-type="editor"><name><surname>van der Linden</surname> <given-names>W. J.</given-names></name> <name><surname>Glas</surname> <given-names>C. A. W.</given-names></name></person-group> (<publisher-loc>Dordrecht; Boston; London</publisher-loc>: <publisher-name>Kluwer Academic</publisher-name>), <fpage>245</fpage>&#x02013;<lpage>269</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B60">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wainer</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Bradlow</surname> <given-names>E. T.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>X.</given-names></name></person-group> (<year>2007</year>). <source>Testlet Response Theory and Its Applications</source>. <publisher-loc>Cambridge</publisher-loc>: <publisher-name>Cambridge University Press</publisher-name>.</citation></ref>
<ref id="B61">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wainer</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Kiely</surname> <given-names>G. L.</given-names></name></person-group> (<year>1987</year>). <article-title>Item clusters and computerized adaptive testing: a case for testlet</article-title>. <source>J. Educ. Meas.</source> <volume>24</volume>, <fpage>185</fpage>&#x02013;<lpage>201</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B62">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wang</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Fan</surname> <given-names>Z.</given-names></name> <name><surname>Chang</surname> <given-names>H.-H.</given-names></name> <name><surname>Douglas</surname> <given-names>J.</given-names></name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>A semiparametric model for jointly analyzing response times and accuracy in computerized testing</article-title>. <source>J. Educ. Behav. Stat.</source> <volume>38</volume>, <fpage>381</fpage>&#x02013;<lpage>417</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3102/1076998612461831</pub-id></citation></ref>
<ref id="B63">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wang</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Xu</surname> <given-names>G.</given-names></name> <name><surname>Shang</surname> <given-names>Z.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>A two-stage approach to differentiating normal and aberrant behavior in computer based testing</article-title>. <source>Psychometrika</source> <volume>83</volume>, <fpage>223</fpage>&#x02013;<lpage>254</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11336-016-9525-x</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">27796763</pub-id></citation></ref>
<ref id="B64">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wang</surname> <given-names>W.-C.</given-names></name> <name><surname>Wilson</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>2005a</year>). <article-title>Exploring local item dependence using a random-effects facet model</article-title>. <source>Appl. Psychol. Meas.</source> <volume>29</volume>, <fpage>296</fpage>&#x02013;<lpage>318</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/0146621605276281</pub-id></citation></ref>
<ref id="B65">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wang</surname> <given-names>W.-C.</given-names></name> <name><surname>Wilson</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>2005b</year>). <article-title>The Rasch testlet model</article-title>. <source>Appl. Psychol. Meas.</source> <volume>29</volume>, <fpage>126</fpage>&#x02013;<lpage>149</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/0146621604271053</pub-id></citation></ref>
<ref id="B66">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yen</surname> <given-names>W. M.</given-names></name></person-group> (<year>1993</year>). <article-title>Scaling performance assessments: strategies for managing local item dependence</article-title>. <source>J. Educ. Meas.</source> <volume>30</volume>, <fpage>187</fpage>&#x02013;<lpage>213</lpage>.</citation></ref>
<ref id="B67">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhan</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Jiao</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Liao</surname> <given-names>D.</given-names></name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Cognitive diagnosis modelling incorporating item response times</article-title>. <source>Br. J. Math. Stat. Psychol.</source> <volume>71</volume>, <fpage>262</fpage>&#x02013;<lpage>286</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1111/bmsp.12114</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">28872185</pub-id></citation></ref>
<ref id="B68">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhan</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>X.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>W.-C.</given-names></name> <name><surname>Bian</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>L.</given-names></name></person-group> (<year>2015</year>). <article-title>The multidimensional testlet effect cognitive diagnostic models</article-title>. <source>Acta Psychol. Sin.</source> <volume>47</volume>, <fpage>689</fpage>&#x02013;<lpage>701</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3724/SP.J.1041.2015.00689</pub-id></citation></ref>
<ref id="B69">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhan</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Liao</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Bian</surname> <given-names>Y.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Joint testlet cognitive diagnosis modeling for paired local item dependence in response times and response accuracy</article-title>. <source>Front. Psychol.</source> <volume>9</volume>:<fpage>607</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/fpsyg.2018.00607</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">29922192</pub-id></citation></ref>
<ref id="B70">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhan</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>W.-C.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>X.</given-names></name></person-group> (<year>2014</year>). <article-title>The multidimensional testlet-effect Rasch model</article-title>. <source>Acta Psychol. Sin.</source> <volume>46</volume>, <fpage>1208</fpage>&#x02013;<lpage>1222</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3724/SP.J.1041.2014.01208</pub-id></citation></ref>
<ref id="B71">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname> <given-names>B.</given-names></name></person-group> (<year>2010</year>). <article-title>Assessing the accuracy and consistency of language proficiency classification under competing measurement models</article-title>. <source>Lang. Test.</source> <volume>27</volume>, <fpage>119</fpage>&#x02013;<lpage>140</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/0265532209347363</pub-id></citation></ref>
<ref id="B72">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname> <given-names>Z.</given-names></name> <name><surname>Hamagami</surname> <given-names>F.</given-names></name> <name><surname>Wang</surname> <given-names>L.</given-names></name> <name><surname>Grimm</surname> <given-names>K. J.</given-names></name> <name><surname>Nesselroade</surname> <given-names>J. R.</given-names></name></person-group> (<year>2007</year>). <article-title>Bayesian analysis of longitudinal data using growth curve models</article-title>. <source>Int. J. Behav. Dev.</source> <volume>31</volume>, <fpage>374</fpage>&#x02013;<lpage>383</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/0165025407077764</pub-id></citation></ref>
</ref-list>
<fn-group>
<fn fn-type="financial-disclosure"><p><bold>Funding.</bold> This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (grant no. 12001091) and China Postdoctoral Science Foundations (grant nos. 2021M690587 and 2021T140108). In addition, this work was also supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities of China (grant no. 2412020QD025).</p>
</fn>
</fn-group>
</back>
</article>