专利名称：一种考试处理系统和方法
技术领域：
本发明涉及考试信息化技术领域，尤其涉及一种考试处理系统和方法。
背景技术：
随着社会主义市场经济的建立，以人才资源、人才评价和人才配置社会化为基本 内容的社会评价体系改革不断深入，考试越来越成为一种重要的社会评价方式，成为市场 竞争环境下实现公平社会竞争机制、体现个人竞争能力、创造个人机会和前途的关键性行 为，对个人和社会产生着日益重要的影响。尤其是随着专业技术资格和职(执)业资格制 度的建立和实施，通过考试取得专业技术资格或执业资格，已经成为整个社会准确、客观地 评价专业技术人才能力和水平的重要手段。考试工作的任务越来越重，规模越来越大，要求 越来越高。同时也因为其政策性强，影响面广，涉及广大专业技术人员的切身利益，关系到 用人单位的建设和发展，而倍受关注。 正是由于考试对个人机会和前途命运的重要性，以获得有利考试成绩而进行的考 试作弊手段也呈现出多样化、现代化，作弊手段隐蔽性也更强。近年来，因为考试作弊，考场 执纪不严，被查处或被媒体曝光的事件屡见不鲜。考试作弊虽然人在少数，但危害极大，它 既违背了"公平、平等、竞争、择优"的考试原则，也使考试的公信力和权威性大打折扣，甚至 失去了它应有作用和价值。 抄袭是考试作弊中最常见的手段，通常可分为考前预谋抄袭和临场抄袭两种。考 前预谋抄袭是指考生在考试之前与他人事先预谋，在考试过程中通过某种非法方式传递答 案，从而达到抄袭的目的。临场抄袭是指考生事先没有预谋，在考试过程中临场抄袭周围考 生的答案。目前，大多数考试采用"梅花巻"以防止考生抄袭，虽然取得了一定的成效，但由 于其编排方法简单且有规律，考生可以考前预谋、考中定位抄袭，对防止考生抄袭的效果并 不显著。 除了防范考试作弊和防止考生因抄袭而获益外，如何通过技术手段在考试各环节 上建立起一套完善的考试处理系统，切实掌握考场考纪的真实情况，客观准确地评价考试 结果，对考试结果信息进行有效地评测，也是摆在广大考务工作者面前一个严峻课题。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种考试处理系统和方法，能够增加考试作
弊的难度，客观获得考场的考纪情况。
本发明提供一种考试处理系统，包括 标准巻存储装置，用于存储原始巻和转换巻的标识码，原始巻的试题编号、试题的 题干、选项； 标准答案存储装置，用于存储原始巻和转换巻的标识码，以及对应的标准答案；
考生答案获取装置，用于获取考生试巻的标识码、答案和考生的考场、座位信息；
置疑答巻确定装置，用于根据考生试巻的答案和考生试巻的标准答案，计算考生答巻之间的置疑度，根据考生答巻之间的置疑度，结合考生的考场、座位信息确定置疑答 巻； 考场视频存储装置，用于存储各个考场的视频监督数据； 考场视频获取设备，分布在各个考场，用于获取各个考场的视频监督数据，通过网 络发送到所述考试视频存储装置进行存储。 根据本发明的考试处理系统的一个实施例，该考试处理系统还包括转换巻生成
装置，用于对所述原始巻的试题顺序和/或试题选项的顺序进行变换，生成转换巻，并获得
所述转换巻的答案和标识码；将所述转换巻的标识码、试题编号、试题的题干、选项发送到
所述标准巻存储装置进行存储；将所述转换巻的标识码和对应的答案发送到所述标准答案
存储装置进行存储；试巻输出设备，用于输出所述原始巻和转换巻及其标识码；置疑可视
化装置，用于生成考场置疑答巻座序关系图，和/或可视化显示各种置疑答巻统计表。 本发明还提供一种考试处理方法，包括 根据原始巻生成多种转换巻、以及转换巻的答案和标识码； 根据考生考场、座位信息分配转换巻，使得相邻考生的试巻不相同； 实时获取各个考场的视频监督数据，存储所述视频监督数据； 获取考生试巻的标识码、答案和考生的考场、座位信息； 根据考生试巻的答案和考生试巻的标准答案，计算考生答巻之间的置疑度，根据 考生答巻之间的置疑度，结合考生的考场、座位信息确定置疑答巻；
根据所述视频监督数据确定置疑答巻之间的抄袭行为。 根据本发明的考试处理方法的一个实施例，上述根据原始巻生成多种转换巻、以 及转换巻的答案和标识码的步骤包括 将原始巻和标准答案自动导入系统，拆分成题干、选项和标准答案；
生成转换巻的随机题序；
生成转换巻的正确答案选项； 在确定正确答案选项后生成转换巻的各个试题干扰项顺序。 根据本发明的考试处理方法的一个实施例，上述根据考生试巻的答案和考生试巻 的标准答案计算考生答巻之间的置疑度的步骤包括 根据考生试巻的答案和考生试巻的标准答案确定同答案率的临界值；
根据考生试巻的答案和考生试巻的标准答案确定同错误答案率的临界值；
根据考生试巻的答案以及同答案率和同错误答案率的临界值判定置疑答巻。
本发明的考试处理系统和方法，通过试巻变换技术有效地预防考试作弊，特别是 考试抄袭，减轻了监考工作的压力；通过对考试试巻的分析确定置疑答巻，客观获得考场的 考纪情况，并结合视频监督数据为客观评价各考点、考场的考纪情况提供客观参考依据。
图1示出本发明的考试处理系统的一个实施例的系统示意图； 图2示出本发明的考试处理方法中确定置疑答巻的一个实施例的流程图； 图3示出本发明的考试处理系统的另一个实施例的系统示意图； 图4示出本发明的考试处理方法中生成转换巻的一个实施例的流程5
图5示出本发明的考试处理方法的一个实施例的流程图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。在 附图中，相同的标号表示相同或者相似的组件或者元素。 图1示出本发明的考试处理系统的一个实施例的系统示意图。如图1所示，该实 施例的考试处理系统包括位于考试处理中心平台1的标准巻存储装置11、标准答案存储装 置12、考生答案获取装置13和置疑答巻确定装置14。其中，标准巻存储装置11用于存储原 始巻和转换巻的标识码，原始巻的试题编号、试题的题干、选项等信息。标准巻存储装置11 也可以存储转换巻的试题编号、试题的题干、选项等信息。标准答案存储装置12用于存储 原始巻和转换巻的标识码，以及对应的标准答案。考生答案获取装置13用于获取考生试巻 的标识码、答案和考生的考场、座位信息。例如，考试处理系统还包括条形码扫描仪，通过条 形码扫描仪读取考生答题卡上的条形码信息，根据条形码信息获得考生试巻的标识码，并 将获得的信息以无线的方式发送到考试处理中心平台；通过扫描设备将考生的答题卡扫描 为数字图像，通过对数字图像进行处理获得考生的答案；考生的考场、座位信息可以预先安 排，或者从准考证等文件上读取。将获得的考生试巻的标识码、答案和考生的考场、座位信 息等存储在数据库中。置疑答巻确定装置14用于根据考生试巻的答案和考生试巻的标准 答案，计算考生答巻之间的置疑度，根据考生答巻之间的置疑度，结合考生的考场、座位信 息确定置疑答巻。稍后将通过一个示例详细介绍如何计算考生答巻之间的置疑度。例如， 置疑答巻确定装置14根据考生试巻的答案和考生试巻的标准答案确定同答案率的临界值 和同错误答案率的临界值，根据考生试巻的答案以及同答案率和同错误答案率的临界值判 定置疑答巻。 根据本发明的考试处理系统的一个实施例，该系统还包括考场视频存储装置15 和考场视频获取设备16。其中考场视频获取设备16分布在各个考场，用于获取各个考场的 视频监督数据。考场视频存储装置15用于存储各个考场的考场视频获取设备获取的视频 监督数据。考场视频获取设备16例如是安装在各个考场地摄像机，通过有线或无线通讯方 式将摄制的视频数据发送到考场视频存储装置15。 该实施例通过摄制并保存各个考场的视频监督数据，可以实时监控各个考场的考 试情况；当置疑答巻确定装置14确定考生之间的置疑答巻后，调用对应考场的视频监督数 据来进一步确认是否存在考试作弊情况的发生，可以有针对性地选择需要查看地视频监督 数据，避免了逐一查看视频监督数据的巨大工作量和成本，并为随后的处理提供客观有力 的证据。 根据本发明的考试处理系统的一个实施例，该系统还包括置疑可视化装置17，用 于生成考场置疑答巻座序关系图，直观地图形化显示各考场置疑答巻的位置和相互置疑关 系。例如，用点表示座位，用线段表示置疑关系，用线段的颜色或者线段的值表示置疑程度。 置疑可视化装置17还可以用于可视化显示各种置疑答巻统计表。例如，生成考点置疑答巻 比例图，表现以考点为单位，统计各考点置疑答巻占有效答巻的百分比；生成考点置疑答巻 对照图，表现以考点为单位，统计各考点置疑答巻和有效答巻的数量；生成考场置疑答巻比 例图，表现以考场为单位，统计各考场置疑答巻占有效答巻的百分比；生成考场置疑答巻对照图，表现以考场为单位，统计各考场置疑答巻和有效答巻的数量。通过置疑可视化装置， 可以直观地了解和掌握各个考场的考纪状态，便于决策和处理。 需要指出，标准巻存储装置、标准答案存储装置、和置疑答巻确定装置可以分别为 独立的设备或者服务器，也可以位于同一服务器上。 根据本发明的一个实施例，考生答案获取装置包括答题卡扫描设备、答案信息提 取单元和考生答案存储单元。其中答题卡扫描设备用于扫描考生的答题卡，将其转换为数 字图像，然后将获得的答题卡数字图像发送到计算设备。计算设备中包括答案信息提取单 元，用于对答题卡数字图像进行图像处理，提取其中的考生信息、试巻信息以及考生答案， 并将获得的相关信息发送到考生答案存储单元进行存储。 下面介绍如何根据考生试巻的答案和考生试巻的标准答案计算考生答巻之间的 本发明依据信息理论、数理统计的有关知识，结合教育测评相关原理，构造了反映 考生客观题答巻之间关联度(抄袭程度)的信息率置疑函数，建立了客观题答巻置疑判别 模型，从而提供了考后定量分析考场考纪情况的技术手段。 本发明针对3种情况分别进行处理(1)同巻种号考生之间的抄袭(巻种号用于 标记转换巻，相当于转换巻的标识码)；(2)不同巻种号考生之间的不变换抄袭，即抄袭填 涂信息点；(3)不同巻种号考生之间的变换抄袭，即抄袭选项。3种情况对应3类分析对象， 第1种情况的分析对象是同巻种号考生之间的客观题答案；第2中情况的分析对象是不同 巻种号考生之间的客观题不变换答案；第3种情况的分析对象是不同巻种号考生之间的客 观题变换答案。 在具体应用过程中，可以分别根据上述3中情况中的一种、任意两种、或者三种进 行处理。 判断两份答巻是否存在抄袭现象，主要依据是客观题同答案率和同错误答案率， 对于分析对象1和3，都可以依据客观题同答案率和同错误答案率，(对于情况3，需要把转 换巻的客观题答案，转换回原始巻)。对于分析对象2，只能依据客观题同答案率。因此，在 下面的描述中，将分析对象1、3归为一种类型来分析。 确定合理的判断考生之间超出正常范畴的客观题同答案率和同错误答案率的临 界值的方法如下 首先弓I入互信息和加权互信息的定义。
定义l:互信息 设X、 Y是两个随机变量，随机变量X与Y之间的互信息定义为10 = 2] p"，力7^
t "力 (1) 其中，Q(ylx)表示随机变量Y到X的转移概率，q (y)表示随机变量Y的概率分布， P (x， y)表示随机变量X、 Y的联合概率分布。 互信息I(X;Y)表示Y从X中获取的信息量的多少。考虑到其他因素，引入加权互 信息的概念。 定义2 :加权互信息I* (X ;Y) 随机变量X与Y之间的加权互信息定义为
t "力 (2)
其中，"(x， y) > 0是事件{X = x， Y = y}的效用权重系数。 加权互信息I*(X ;Y)另一种表述:
=2^，力p(x,力匈^fi^
《(力
=!>(^胁1,'、 =/*(尸,0 (3) 其中，P表示信源的概率分布p (x) ， Q表示转移概率p (y I x)。 根据加权互信息的定义，可以推出结论1 :加权互信息I*(X ;Y)是关于转移概率Q
的下凸函数，r(X;Y)是关于转移概率Q的连续函数。
其次，引入置疑函数、平均置疑度和信息率置疑函数的定义 定义3 :置疑函数d(x，y) 称AXC上的一个非负实数d(x， y)， x G A， y G C为置疑函数，它表示x G A与
y G C之间的可疑性。 定义4:平均置疑度3 设X、 Y为随机变量，则平均置疑度d的定义
3 = ￡(攀,]0)=工^>,力/ 0)20^￡) 由结论1可知，在信源给定的条件下，加权互信息T(X ;Y)是转移概率的下凸函 数。因此，在满足d > d的条件下，可以找到某一转移概率，使得加权互信息T(X ;Y)达到 最小值。为此，引入信息率置疑函数的定义。
定义5 :信息率置疑函数R(d)
信息率置疑函数R(d)的定义
)e/>d (5) 其中,-{gOI^J-^^^'^O-I^O'^i^X^O^^^d}" d为给定平均置
疑限度c
函数。
根据信息率置疑函数的定义，可以推出结论2 :信息率置疑函数R(d)是单调上升
进一步推出结论3 :信息率置疑函数R(d)是下凸函数，因而是连续函数。 根据上述引入的定义，提出本发明的置疑基本模型。
设随机变量X、 Y分别表示两考生客观题答案，当答案为A时，随机变量取值为0 ;
答案为B时，随机变量取值为1 ;答案为C时，随机变量取值为2 ;答案为D时，随机变量取值为3。考生相同答案数量反映了与抄袭相关的信息，因此取效用权重系数
1当;c,寸
(6) 则加权互信息
/*(U) = ZjP(U)/0#-
上述信息率置疑函数R(d)的直观解释为考生之间同答案率大于等于给定平均置 疑限度d时，考生之间抄袭程度的下界。
结论4 :当0《d《2/3时，上述构造的信息率置疑函数R(d)等价于
顺=
禍2+Kl)2+K2)2+p(3)2 u二鴻2+K2)2 时
e 3
(ii) 结论4可以解释为当同答案概率小于等于p(0)2+p(l)2+p(2)2+p(3)2时， 考生之间抄袭的程度小于等于o，即不存在抄袭现象；反之，当同答案概率大于 p(0)2+p(l)2+p(2)2+p(3)2时，考生之间抄袭的程度大于0，即存在抄袭现象。因此，将同答案 概率的临界值设定为d* = p(0)2+p(l)2+p(2)2+p(3)2。 判断两考生之间是否存在抄袭现象的主要依据是两种同答案率，即客观题同答案 率和同错误答案率。我们的目的是寻找这两种同答案率的临界值，据此确定可疑考生。下 面先给出客观题同答案率和同错误答案率的数学表达式
定义6 :考生i与考生j客观题第k题同答案特征函数S i/k) 设考生i客观题第k题的答案为aik，考生j客观题第k题的答案为ajk，则考生
与考生j客观题第k题同答案特征函数S i/k)的定义如下
、
当 =a^t时
。,
(12)
'ij 定义7 :考生i与考生j客观题同答案率Vi
设考生i的客观题答题串为^^2……a^，考生j的客观题答题串为ajlaj2……ajn， n为考生i与考生j之间相比较的客观题总数，则考生i与考生j客观题同答案率Vij的定 义如下
xlO线
(13)
(k)
定义8 :考生i与考生j客观题第k题同错误答案特征函数S 设考生i客观题第k题的答案为aik，考生j客观题第k题的答案为a,.k，则考生i
与考生j客观题第k题同错误答案特征函数S i/(k)的定义如下
,w = {1当fl,,="力且为错误答案时
"=io 否则 (14) 定义9考生i与考生j客观题同错误答案率Uij 设考生i的客观题答题串为^^2……a^，考生j的客观题答题串为ajlaj2……ajn， n为考生i与考生j之间相比较的客观题总数，则考生i与考生j客观题同错误答案率uij 的定义如下
<formula>formula see original document page 10</formula>
前面基本模型中，x表示考生置疑客观题答案，当置疑客观题同答案概率大于
p (0) 2+p (1) 2+p (2) 2+p (3)2时，则判定为置疑答巻。据此，可以确定上述客观题同答案率Vij
及客观题同错误答案率Uij的临界值。 图2示出本发明的考试处理方法中确定置疑答巻的一个实施例的流程图。
如图2所示，在步骤202，确定客观题同答案率的临界值。 首先，认为考生客观题同答案率Vij可分为两部分基本同答案率Ev(客观题同答 案率的均值)和置疑同答案率e ij，考生之间客观题同答案率Vij可表示为
Vij二Ev+Sij (16) 小于Ev的客观题同答案率都不属于可疑对象，相反，大于Ev的客观题同答案率就
值得怀疑。因此，取81= {答案置疑}，则利用频率逼近概率的思想，可得
<formula>formula see original document page 10</formula>
w — w x ￡v
达式为
为
达式为
(17)
又设随机变量X、 Y分别表示两考生客观题答案，则客观题置疑同答案率的概率表
v:义为置疑答案l "
工户卩h训MiA)柳
(18)
这里;A(u)恰好就是置疑客观题同答案概率，所以，客观题同答案率的临界值
v* = Ev+(p' J0)V ^1)、'丄(2)2+p' J3)2)P(B》 (19)
在步骤204，确定客观题同错误答案率的临界值。
取B2 = {答案错误}，则利用频率逼近概率的思想，可得
2>,
/-1
(20)
其中，n为客观题总数；
又设随机变量X、 Y分别表示两考生客观题答案，则客观题可疑同答案率的概率表
2 /7(u)-2Xpr-4n(y-4nA
^;o(为错误答案l x
=2>2(x,x)W2)
(21)
ii
同样，;^"，"恰好就是置疑客观题同答案概率，所以，确定客观题同错误答案 率的临界值 u*=(p' 2(0)2+p' 2(l)2+p' 2(2)2+p' 2(3)2)P(B2) (22) 在步骤206，根据同答案率和同错误答案率的临界值判定置疑答巻。 已经确定了客观题同答案率和同错误答案率的临界值，下面据此判定置疑答巻。 对于分析对象一、三，可综合客观题同答案率和同错误答案率双重临界值来判定，
即考生答巻之间的同答案率Vij和同错误答案率Uij满足Vij > v*和Uij > u*，则判定为置疑
答巻，否则判定为不是置疑答巻。 对于分析对象二，只通过客观题同答案率临界值来判定，即考生答巻之间的同答 案率Vij满足Vij > /，则视为置疑答巻，否则不然。
置疑度模型的物理意义 首先，把考生之间抄袭抽象为通信系统中信源(考生甲)发出信息，经过信道被干 扰后，然后由信宿(考生乙)接收是非常直观并且可行的。其次，加权互信息表示考生乙从 考生甲处所获得的与抄袭相关的信息，它反映了考生之间抄袭的程度。而信息率置疑函数 表示当考生之间同答案率大于等于给定平均置疑限度时，考生之间抄袭的最小程度。
信息率置疑函数把考生之间同答案率与考生之间抄袭的最小程度联系起来了。因 此，通过对信息率置疑函数的分析，就可以确定当考生之间同答案率达到什么程度(即同 答案率临界值)时，考生之间就存在抄袭可能。 图3示出本发明的考试处理系统的另一个实施例的系统示意图。如图3所示，该 实施例的考试处理系统包括位于考试处理中心平台3的标准巻存储装置31、标准答案存储 装置32、考生答案获取装置33、置疑答巻确定装置34、转换巻生成装置38和试巻输出设备 39。其中，标准巻存储装置31、标准答案存储装置32、考生答案获取装置33和置疑答巻确 定装置34可以参见图1中对应装置的描述，为简洁起见，在此不再详细描述。转换巻生成 装置38用于对原始巻的试题顺序和/或试题选项的顺序进行变换生成转换巻，并获得转换 巻的答案和标识码。例如，转换巻生成装置根据变换矩阵对原始巻的试题顺序和/或试题 选项的顺序进行变换，生成转换巻；根据变换矩阵获得对应的答案；根据变换矩阵生成转 换巻的标识码。转换巻生成装置38将转换巻的标识码、试题编号、试题的题干、选项发送到 标准巻存储装置31进行存储；将转换巻的标识码和对应的答案发送到标准答案存储装置 32进行存储。试巻输出设备39用于输出原始巻和转换巻及其标识码。例如，试巻输出设备 39为纸质试巻打印设备，输出的纸质试巻及其答案卡上打印与转换巻的标识码对应的条形 码；或者，试巻输出设备39为电子显示终端。 本发明的考试处理系统具有原始巻导入功能，能够将(例如word格式)原始巻 和标准答案自动导入系统，并拆分成题干、选项和标准答案，分别存储在标准巻存储装置31 和标准答案存储装置32中。转换巻生成装置38按规则自动对客观题题目和选项顺序进行 随机打乱，并产生相应的标准答案。将变换后的客观题题目和选项进行重组，并按试巻格式 自动导出至例如word文档，生成与标准巻等量同质的转换巻。 通过生成转换巻，能够使相邻考生的试巻尽量不同，从而减小了考生通过非法途 径获利的可能性。
根据本发明的考试处理方法的一个实施例，生成的转换巻满足如下条件(l)转 换巻的题序和选项顺序排列都是随机的；该条件作为试巻变换基本的要求，它使得各转换 巻在相同题号下，不同转换巻之间对应的题目及选项顺序可能不同。(2)各转换巻在相同题 号下，所对应的正确答案选项不同；它使得考生之间抄袭填涂信息点获利的可能性大大减 少。(3)各转换巻中正确答案的选项数目和位置分布大体均匀(要求最大连续同答案数小 于4);它使得考生猜中答案的几率基本均等。(4)各转换巻间以及每套转换巻内的各题间 的答案不存在相关性。 需要说明，对于n选m型多选题，即选项个数为n，正确答案个数为m，其正确答案
可能为n个选项中的某m个选项。就试巻变换而言，n选m型多选题可等同于Cnm选1型单
选题进行处理。因此，可以把单选题和多选题统一起来，按单选题进行处理。 图4示出本发明的考试处理方法中生成转换巻的一个实施例的流程图。 如图4所示，在步骤402，生成随机题序。独立地随机产生M个1至N的全排列，作
为M种转换巻对应于原始巻的变换题序，其中M表示转换巻的种类数，N表示所有参与变换
的试题数量。 在步骤404，生成正确答案选项。稍后详细介绍如何生成正确答案选项。 在步骤406，生成干扰项顺序。生成正确答案选项之后，对于每种转换巻，我们把干
扰项随机排在除正确答案选项之外的任一位置上 下面分别介绍单项选择题和多项选择题的标准答案生成算法。单选题以4选1题 型为例，多选题以5选多(至少选2)题型为例。这两种题型出现在许多考试的客观题题型 中，因此较具代表性。本领域的技术人员根据下面的介绍，依此类推，可以实现其他类型的 客观题题型的变换。 单项选择题(4选1题型，假设单项选择题的题目总数是N，共生成4套转换巻)
算法步骤包括 (Al)，构造答案生成基础矩阵A" A2， A3， A4， A5， A6 :
<formula>formula see original document page 13</formula>
(23)
<formula>formula see original document page 13</formula><formula>formula see original document page 13</formula>
<formula>formula see original document page 13</formula> 和矩降B
5 = 矩阵Ai，(i二l，…，6)的行和列是1、2、3、4分布均匀，矩阵B共有24行，各行组 成的集合恰好是1-4的全部排列。 (A2)，设m表示^的整数部分，n表示^的余数部分。构造矩阵S如下
6 6
—及— S =
5
4>
(25) 其中，Bi = B2 = =Bm = B。 (A3)，生成1至N的随机全排列，并依据该排列将矩阵S按各行的序号随机打乱， 形成矩阵S*。 (A4)，判断矩阵f各列元素值的最大连续相同数目是否大于3。若是，则跳转至步 骤(A3);若否，则跳转至步骤(A5)。 (A5)，将矩阵S*中的元素值按1对应A， 2对应B， 3对应C， 4对应D的对应关系进 行替换，则替换后的矩阵的每列即是最终生成的转换巻标准答案。 通过上述的试巻变换方法步骤A1-A5， (1)随机题序和干扰项顺序是随机排列，保 证了转换巻的题序和选项顺序的随机性；(2)算法步骤(A2)中的矩阵S的每行都是1-4的 排列，保证了各转换巻在相同题号下，所对应的正确答案选项不同；(3)算法步骤(Al)中的 矩阵A" A2， A3， A4， A5， A6的每列都是1-4的排列，并且算法步骤(A4)要求最大连续相同数 目小于4，保证了各转换巻中正确答案的选项数目和位置分布大体均匀；(4)算法步骤(A3) 中的题序随机排列，以及算法步骤(Al)中的矩阵A15 A2， A3， A4， A5， A6的构造，保证了各转换 巻间以及每套转换巻内的各题间的答案不存在相关性。 多项选择题(5至少选2题型，假设题目总数是N，共生成4套转换巻)对于5至少选2题型的答案有5选2、5选3、5选4和全选共4种可能。全选情形
不存在答案变化的可能，因此，关键在于前3种情形下答案如何变化。 算法步骤 (Bl)，构造如下答案生成基础矩阵
14
<formula>formula see original document page 15</formula>
矩阵^对应5选2情形，共有10行，各行组成的集合恰好是5选2的全部排列；矩阵A2对应5选3情形，共有10行，各行组成的集合恰好是5选3的全部排列；矩阵&第i行组成的集合是矩阵A2第i行组成的集合的子集。 (B2)，生成4条1-10的随机全排列，且4条排列两两间不相互碰撞(即对应位置取值不同)。 (B3)，假设m-l表示N/10的整数部分，n表示N/10的余数部分，连续执行m次步骤(B2)，并且保证每次生成的排列是随机的，记第i次生成的4条两两间不碰撞的排列为P厶<formula>formula see original document page 15</formula>
(B4)，对于打乱题序的转换巻，记第i套转换巻第j题标准答案的选项数是k，则按
照下列方法生成其对应的标准答案 若k = 5 ，则标准答案是ABCDE ; 若k = 2，则取矩阵&的第Pi,j行对应的元素(Pi,j表示矩阵P的第i行第j列元素)，并按照1对应A， 2对应B， 3对应C， 4对应D， 5对应E的对应关系进行替换，替换后的元素即是标准答案；
若k = 3，则取矩阵A2的第Pi,j行对应的元素(Pi,j表示矩阵P的第i行第j列元素)，并按照1对应A， 2对应B， 3对应C， 4对应D， 5对应E的对应关系进行替换，替换后的元素即是标准答案； 若k = 4，则首先按照k = 3情形生成3个答案，再对第i套转换巻前j-1题(已经生成了标准答案)的标准答案进行A、B、C、D、E统频，对剩下的两个答案按频数少的优先采用原则来生成第4个答案。 通过上述的试巻变换方法步骤B1-B4，完成转换巻标准答案的生成。(1)随机题序和干扰项顺序是随机排列，保证了转换巻的题序和选项顺序的随机性；(2)算法步骤(B2)中生成的4条随机排列两两间不相互碰撞，保证了各转换巻在相同题号下，所对应的正确答案选项不同；(3)算法步骤(Bl)中矩阵A工第i行组成的集合是矩阵A2第i行组成的集合的子集，步骤(B2)中的全排列，步骤(B3)中矩阵P的构造方法，以及步骤(B4)中k = 4情形下的按频数少优先采用原则，这三点保证了各转换巻中正确答案的选项数目和位置分布大体均匀；(4)算法步骤(B2) (B3) (B4)保证了各转换巻间以及每套转换巻内的各题间的答案不存在相关性。 本发明的试巻变换技术能够降低考试抄袭的成功率，使得考生通过非法途径获利的可能性尽量减少。由于转换巻相互间等量同质，故对考生能力水平测试的标准一致，并且降低了出巻的难度和成本，从而解决了"梅花巻"技术的缺点。
图5示出本发明的考试处理方法的一个实施例的流程图。 如图5所示，在步骤502，根据原始巻生成多种转换巻，以及转换巻的答案和标识码。将原始巻和标准答案自动导入系统，并拆分成题干、选项和标准答案。其次生成随机题序，独立地随机产生M个1至N的全排列，作为M种转换巻对应于原始巻的变换题序，其中M表示转换巻的种类数，N表示所有参与变换的试题数量。然后生成正确答案选项，在确定正确答案选项后生成干扰项顺序。 在步骤504，根据考生考场、座位信息分配多种转换巻，使得相邻考生的试巻不相同。这样增加考生间抄袭作弊的难度。 在步骤506，实时获取各个考场的视频监督数据，存储视频监督数据。一方面，通过视频实时监控，可以掌握各个考场的考纪情况，实时发现作弊情况；另一方面，存储的视频监督数据可以用于考后分析，并作为考纪处理的证据。 在步骤508，获取考生试巻的标识码、答案和考生的考场、座位信息。例如通过扫描设备结合模式识别技术，根据答题卡提取考生答案和考生试巻的标识码。考生的考场、座位信息可以预先分配，或者从表示位置信息的条形码中提取。 在步骤510，根据考生试巻的答案和考生试巻的标准答案，计算考生答巻之间的置
疑度，根据考生答巻之间的置疑度，结合考生的考场、座位信息确定置疑答巻。 在步骤512，根据视频监督数据确定置疑答巻之间的抄袭行为。 本领域的技术人员应当理解，本发明的考试处理系统和方法，在采用纸质试巻的
考试(通常称为纸笔考试)中和在计算机上进行的电子化考试(通常称为机考)中都能应用。 本发明的考试处理系统和方法，通过试巻变换技术有效地弥补"梅花巻"方法的不足，预防考试作弊，特别是考试抄袭，同时减轻了监考工作的压力。通过对考试试巻的分析确定置疑答巻，并结合视频监督数据为客观评价各考点、考场的考纪情况提供客观参考依据。 本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明
限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描
述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
权利要求
一种考试处理系统，其特征在于，包括标准卷存储装置，用于存储原始卷和转换卷的标识码，原始卷的试题编号、试题的题干、选项；标准答案存储装置，用于存储原始卷和转换卷的标识码，以及对应的标准答案；考生答案获取装置，用于获取考生试卷的标识码、答案和考生的考场、座位信息；置疑答卷确定装置，用于根据考生试卷的答案和考生试卷的标准答案计算考生答卷之间的置疑度，根据考生答卷之间的置疑度，结合考生的考场、座位信息确定置疑答卷；考场视频存储装置，用于存储各个考场的视频监督数据；考场视频获取设备，分布在各个考场，用于获取各个考场的视频监督数据，通过网络发送到所述考试视频存储装置进行存储。
2. 根据权利要求1所述的考试处理系统，其特征在于，还包括转换巻生成装置，用于对所述原始巻的试题顺序和/或试题选项的顺序进行变换生成 转换巻，并获得所述转换巻的答案和标识码；将所述转换巻的标识码、试题编号、试题的题 干、选项发送到所述标准巻存储装置进行存储；将所述转换巻的标识码和对应的答案发送 到所述标准答案存储装置进行存储；试巻输出设备，用于输出所述原始巻和转换巻及其标识码。
3. 根据权利要求2所述的考试处理系统，其特征在于，所述转换巻生成装置根据变换 矩阵对所述原始巻的试题顺序和/或试题选项的顺序进行变换生成转换巻；根据所述变换 矩阵获得对应的答案；根据所述变换矩阵生成所述转换巻的标识码。
4. 根据权利要求2所述的考试处理系统，其特征在于，所述试题输出设备为纸质试巻 打印设备，输出的纸质试巻及其答案卡上打印与所述转换巻的标识码对应的条形码；或者，所述试题输出设备为电子显示终端。
5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的考试处理系统，其特征在于，还包括 置疑可视化装置，用于生成考场置疑答巻座序关系图，和/或可视化显示各种置疑答巻统计表。
6. 根据权利要求1至4中任意一项所述的考试处理系统，其特征在于，所述置疑答巻确 定装置根据考生试巻的答案和考生试巻的标准答案确定同答案率的临界值和同错误答案 率的临界值，根据考生试巻的答案以及同答案率和同错误答案率的临界值判定置疑答巻。
7. —种考试处理方法，其特征在于，包括 根据原始巻生成多种转换巻、以及转换巻的答案和标识码； 根据考生考场、座位信息分配转换巻，使得相邻考生的试巻不相同； 实时获取各个考场的视频监督数据，存储所述视频监督数据； 获取考生试巻的标识码、答案和考生的考场、座位信息；根据考生试巻的答案和考生试巻的标准答案，计算考生答巻之间的置疑度，根据考生 答巻之间的置疑度，结合考生的考场、座位信息确定置疑答巻； 根据所述视频监督数据确定置疑答巻之间的抄袭行为。
8. 根据权利要求7所述的考试处理方法，其特征在于，所述根据原始巻生成多种转换 巻、以及转换巻的答案和标识码的步骤包括将原始巻和标准答案自动导入系统，拆分成题干、选项和标准答案； 生成转换巻的随机题序； 生成转换巻的正确答案选项；在确定正确答案选项后生成转换巻的各个试题干扰项顺序。
9. 根据权利要求7或8所述的考试处理方法，其特征在于，所述根据考生试巻的答案和 考生试巻的标准答案计算考生答巻之间的置疑度的步骤包括根据考生试巻的答案和考生试巻的标准答案确定同答案率的临界值；根据考生试巻的答案和考生试巻的标准答案确定同错误答案率的临界值；根据考生试巻的答案以及同答案率和同错误答案率的临界值判定置疑答巻。
10. 根据权利要求7至9中任意一项所述的考试处理方法，其特征在于，还包括 生成考场置疑答巻座序关系图；和/或 可视化显示各种置疑答巻统计表。
全文摘要
本发明公开一种考试处理系统和方法。该系统包括标准答案存储装置，用于存储原始卷和转换卷的标识码，以及对应的标准答案；考生答案获取装置，用于获取考生试卷的标识码、答案和考生的考场、座位信息；置疑答卷确定装置，用于根据考生试卷的答案和考生试卷的标准答案，计算考生答卷之间的置疑度，根据考生答卷之间的置疑度，结合考生的考场、座位信息确定置疑答卷；考场视频存储装置，用于存储各个考场的视频监督数据；考场视频获取设备，分布在各个考场，用于获取各个考场的视频监督数据，通过网络发送到所述考试视频存储装置进行存储。本发明的考试处理系统和方法，通过转换卷可以预防考试作弊，特别是考试抄袭，同时减轻了监考工作的压力；通过对考试试卷的分析确定置疑答卷，并结合视频监督数据为客观评价各考点、考场的考纪情况提供客观参考依据。
文档编号G06F19/00GK101727544SQ20101000044
公开日2010年6月9日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者任力文, 曹佳, 肖国亮, 谭勇军 申请人:中国人民解放军专业技术干部考试中心