传统的测验结果只提供一个简单的分数，随着社会的发展，人们已不再满足于这个单一分数，而是希望得到更加详细的诊断报告，以便于对学生进行有针对性的教学补救，于是就诞生了认知诊断的理论和方法。

是认知诊断中最基本的概念之一，它被用来描述被试完成任务所需的知识、技能和策略等。心理学的研究表明，各个认知属性之间是相互关联的，它们存在一定的层级关系。有学者将各认知属性层级关系分为4种基本类型，即线性型、收敛型、分支型和无结构型，它们相互组合形成复杂的网络层级关系。由于认知属性是无法直接观察到的，可以观察到的只是被试对于项目的反应模式。为了将认知属性和反应模式相联系，研究者提出Q矩阵，这是一种描述测验项目与属性关系的矩阵，它是由J行K列的0、1元素组成，J是测验中的项目数，K是测验所涉及的属性数。矩阵中的元素1表示该项目测量了该属性，元素0表示该项目没有测量该属性。

心理学家将认知心理学和心理测量理论相结合，提出了多种认知诊断的模型，依据这些模型开发的认知诊断测验能够提供认知诊断的信息。常用的模型有：线性逻辑斯谛特质模型、规则空间模型、属性层级模型、决定性输入噪声与门模型、融合模型、多维项目反应模型等。①线性逻辑斯谛特质模型（LLTM）。由奥地利心理学家G.H.费希尔于1973年提出。它是在单参数逻辑斯谛模型（或拉希模型）基础上发展而成的，其核心思想是把单参数逻辑斯谛模型中的难度参数分解为多个认知属性复杂度的线性加权之和。②规则空间模型（RSM）。由美籍日裔学者K.K.龙岗于1983年提出。该模型认为测验项目可以用特定的认知属性刻画，个体的知识结构也可以用一组无法直接观察的认知属性掌握模式来表征，而且还可以用可观察的项目反应模式来表征不可观察的认知属性。运用规则空间模型进行认知诊断的基本步骤为：一是建立Q矩阵；二是规则空间的构建和判别。③属性层级模型（AHM）。由J.P.莱顿、M.J.吉尔和S.M.亨卡于2004年提出，是规则空间模型的变种。在该模型中，认知属性被假设为具有层级关系，能够更好地反映人的认知特性。

包括6步：①确定诊断目标。②确定诊断目标所涉及的认知属性及属性层级关系。这一工作主要是构建解决相应问题的认知加工模型，采用专家分析法、口语报告法、文献法等方法来确定被试解决问题过程中所涉及的认知属性。③编制认知诊断测验。运用上述步骤所得到的认知属性及属性层级关系来指导认知诊断测验的编制。④属性及属性层级关系的验证。可以采用回归分析的方法进行验证，通过建立项目难度对于认知属性的回归，考查认知属性对于项目难度的解释能力，若所定的认知属性能够解释项目难度的60％以上，则表明所认定的认知属性基本可靠。对于需要考虑属性层级关系的模型，可以采用层级一次性指标（HCI）或结构方程模型来验证。⑤大规模测试和诊断信息的获取。认知诊断是建立在项目反应理论基础上的，因此需要进行大规模的测试，以获得大容量和高质量的数据，然后才能进行参数估计，并获得诊断所需的信息。⑥撰写诊断结果报告。撰写诊断报告要体现定量和定性的原则，为促进因材施教提供信息。诊断报告应包括个体报告和团体报告，而且要提出有针对性的补救措施。

人们是通过认知诊断测验来获取被试信息的，因此测验的编制工作非常重要。认知诊断测验编制需要遵循两个原则：一是测验应能实现对每个认知属性的诊断；二是测验应能实现对每个属性的多次测量。认知诊断测验编制的过程包括4步：①构建认知模型；②设计测验项目；③编写测验项目；④项目组成试卷。