26
Multivariate Models of Student Success RP Group/CISOA Conference April 28, 2009 Granlibakken, Lake Tahoe Dr. Matt Wetstein Dean of Planning, Research and Institutional Effectiveness San Joaquin Delta College Alyssa Nguyen Bri Hays Research Analyst Research Analyst

Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Multivariate Models of  Student Success

RP Group/CISOA ConferenceApril 28, 2009

Granlibakken, Lake Tahoe

Dr. Matt WetsteinDean of Planning, Research and Institutional Effectiveness

San Joaquin Delta College

Alyssa Nguyen                                        Bri HaysResearch Analyst

Research Analyst 

Page 2: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Introduction

Many studies of student success rely on 

quasi‐experimental designs

Intervention is tested for its effect, usually 

with a control group

Downside – lack of multiple control variables

More and more, researchers are turning to 

multivariate logistic regression models

Page 3: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Introduction

Logistic Regression’s appeal

Many of our dependent variables of interest are  well suited for dichotomous analysis

Techniques have become standard in packages  like SAS, STATA, SPSS

Allows for multivariate analysis and more holistic  understanding of student behavior

Page 4: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Introduction

RP Group researchers are leading the way in 

recent years – some examples…

Wurtz (2008) Logit model for generating placement test  recommendations

Spurling (2007) Logit model of prior English enrollment  on GE course success

Younglove (2009) Logit model to recommend  concurrent course enrollment for basic skills students

CSS (2002) Logit model to validate prerequisites for  enrollment in nursing programs

Page 5: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Introduction

Some notes on Logit

S‐shaped curve

Should be little collinearity among independent variables

Goodness of Fit

Reliable models have non‐significant Chi Square values  using the Hosmer‐Lemeshow goodness of fit test

Model’s ability to correctly classify cases vs. modal  guessing strategy

My prior use of Logit –

explaining judicial voting  behavior in the U.S. & Canadian Supreme Court

Page 6: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Model of Student Success

Current interest: developing multivariate 

models to examine patterns of student  success

Background traits (SES, ethnicity, income)

Skill levels

Norms & attitudes toward college & transfer

Engagement in college life & services

Page 7: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Model of Student Success

Course takingpatterns &unit loads

Assessment  scores

GPA history

Orientationcounselingclubstutoring

Student’s Background Characteristics

George Kuh et. al.  2005.  Student Success in College: 

Creating Conditions that Matter.

San Francisco: Jossey 

Bass. 

Colleen Moore & Nancy Shulock.  2007.  Beyond the Open 

Door: Increasing Student Success in the California Community 

Colleges.  Sacramento: CSU Sacramento

Steve Spurling.  2007.  The Impact of an Attained English 

Competence on Subsequent Course Success.  Journal of 

Applied Research in the Community College, 15 (1): 29‐36.

Vince Tinto.  2008.  Student Success and the Building of 

Involving Educational Communities, in Promoting Student 

Success in College, 

http://soeweb.syr.edu/academics/grad/higher_education

Keith Wurtz.  2008.  A Methodology for Generating 

Placement Rules that Utilizes Logistic Regression.  Journal 

of Applied Research in the Community College 16 (1): 52‐58.

Page 8: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Student Demographics – Delta College

30,111 students in 2007‐08

58% female

11% African American

28% Hispanic/Latino

20% Asian/Pacific Islander

Average age is 24.8

45% qualify for fee waivers (income guideline 

or child of disabled vet/deceased vet)

Page 9: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Student Demographics – Delta College

African Americans are underrepresented 

when examining AA degree attainment,  transfer status, and completion of “critical 

4”

courses (1. ENG 1A, 2. COMST 1A, 3. ENG  1B/1D/PHIL 30, and 4. Transfer MATH)

Hispanics lag behind other groups on several 

measures (transfer success, degrees, critical  4 attainment)

Page 10: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Models of Student Success

Multivariate Models –

Cohort Used: Fall 2007 Students

Predictor Variables

BACKGROUND

ENGAGEMENT

Age

Number of Counseling Services

Gender (1 = Female, 0 = male)

Tutoring Hours (Math/Science)

Ethnic Group (1 = White, 0 = Non‐White)

DSPS Status (1 = DSPS)

EOPS Status (1 = EOPS)

Low income (1 = BOG fee waiver)

NORMS/TRANSFER DIRECTED

SKILLS

Student Education Plan (1 = yes) 

Reading Assessment Level (1, 2, 3)

Units Attempted

Math Assessment Level (1, 2, 3)

Prior course work in ENG 79/1A

Math GPA (where relevant)(0 = No courses, 1 = success in ENG 79, 2 = success in ENG 1A, 3 = success in both)

Page 11: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Models of Student Success

Dependent Variables

Success in Large Enrollment/Gateway Courses (Success defined as 

grade of A, B, or C)

Psychology 1

History 17A

Political Science 1

Math 82 (Transfer Algebra)

Persistence to Spring 2008 term

Fall 2007 Overall Success Rate(Success defined as Semester GPA >= 2.00)

All dependent variables 1 or 0, with positive outcome = 1

Predicted success = a + bx1 + bx2 + bx3 …e

Page 12: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Prior success 

in English is 

the 

strongest 

predictor of 

success in 

PSYCH 1

Problem –

coefficients 

don’t have 

same 

meaning as 

in OLS 

Regression

Table 1 – Predictors of Student Success in Introduction to Psychology (PSYCH 1) Using a Logistic Regression Model (Fall 2007) 

     Two‐tailed  Odds When  Odds When  Change Variable  Coefficient  p value  X is Low  X is High  in Odds Background   Age at term  .022  .072    68.6  81.5  12.9   White Student  .227  .174    68.8  73.4  4.6   Female Student  .069  .645    69.2  70.7  1.5   DSPS Student  .731  .223    69.8  82.8  13.0   EOPS Student  .226  .445    69.7  74.3  4.6   BOG Fee Waiver  ‐.275  .091    72.2  66.4  ‐5.8 Skill Levels           Math Level  .315  .002  **  64.5  77.3  12.8   Reading Level  ‐.016  .898    70.5  69.8  ‐0.7 Norms/Seriousness   Prior English Success    .543  .000 ***  58.7  87.9  29.2   Attempted Units  .072  .001  ***  52.0  74.8  22.8   Educational Plan  ‐.477  .047  *  71.3  60.7  ‐10.6 Engagement   Counseling Services  .067  .022  *  67.7  85.1  17.4   Orientation Class  .360  .053    68.5  75.7  7.2 Constant  ‐1.691  .000 Hosmer Lemeshow Test  5.08  .749 Nagelkerke R Square  .171 % Correctly Classified  69.0% Reduced Error Measure  5.2% N  1,038 *** Significant at 99.9% confidence level, ** significant at 99% level, * significant at 95% level 

Page 13: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Making it relevant

Logit coefficients need to be converted to  meaningful data

Step 1 – Set x to a particular value (example, prior English  success = 0)

Step 2 – Calculate the equation z score using mean *  coefficient for other variables

Step 3 – Compute the antilog of the equation result

Step 4 – Compute the odds of success by using the  formula: antilog/(1+antilog) or EXP/(1+EXP)

Holding all other variables constant, the result tells you  the odds of success with no prior English success (ranges 

between 0.0 & 1.0)

Page 14: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Making it relevant

N = 1,038

Predicted Probability of Success in Psychology 1 and English Course Taking Patterns

58.771.0

80.887.9

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

No English Completed BelowTransfer English

CompletedTransfer English

Two EnglishCourses

Pred

icted Odd

s of Suc

cess

Page 15: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Age and 

prior 

success in 

English 

are the 

strongest 

predictors 

of success 

in HIST 

17A.

Table 2 – Predictors of Student Success in U.S. History (HIST 17A) Using a Logistic Regression Model (Fall 2007) 

     Two‐tailed  Odds When  Odds When  Change Variable  Coefficient  p value  X is Low  X is High  in Odds Background   Age at term  .044  .002  **  38.4  71.9  33.5   White Student  .277  .071    39.6  46.4  6.8   Female Student  .141  .360    40.4  43.8  3.4   DSPS Student  1.323  .070    42.0  73.1  31.1   EOPS Student  .216  .509    41.9  47.3  5.4   BOG Fee Waiver  ‐.269  .129    44.4  37.9  ‐6.5 Skill Levels           Math Level  .219  .026  *  37.7  48.4  10.7   Reading Level  .253  .040 *  40.7  53.2  12.5 Norms/Seriousness   Prior English Success  .372  .000 ***  31.4  58.3  26.9   Attempted Units  .027  .200    35.4  44.4  9.0   Educational Plan  ‐.268  .207    43.4  37.0  ‐6.4 Engagement   Counseling Services  ‐.034  .210    43.5  31.6  ‐11.9   Orientation Class  .284  .160    41.1  48.1  7.0 Constant  ‐2.871  .000 Hosmer Lemeshow Test  3.81  .874 Nagelkerke R Square  .124 % Correctly Classified  64.4% Reduced Error Measure  24.6% N  841 *** Significant at 99.9% confidence level, ** significant at 99% level, * significant at 95% level 

Page 16: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Making it relevant

N = 841

Predicted Probability of Success in U.S. History and English Course Taking Patterns

31.439.9

49.158.3

0

20

40

60

80

100

No English Completed BelowTransfer English

CompletedTransfer English

Two EnglishCourses

Pred

icted Odd

s of Suc

cess

Page 17: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Table 3 – Predictors of Student Success in U.S. Government (POLSC 1) Using a Logistic Regression Model (Fall 2007) 

     Two‐tailed  Odds When  Odds When  Change Variable  Coefficient  p value  X is Low  X is High  in Odds Background   Age at term  .008  .590    62.6  68.4  5.8   White Student  .089  .603    62.6  64.6  2.0   Female Student  .117  .451    61.8  64.6  2.8   DSPS Student  1.096  .112    62.8  83.5  20.7   EOPS Student  ‐.005  .987    63.3  63.2  ‐0.1   BOG Fee Waiver  ‐.157  .375    64.5  60.9  ‐3.6 Skill Levels           Math Level  .297  .006 **  57.6  71.1  13.5   Reading Level  .115  .392    60.6  65.9  5.3 Norms/Seriousness   Prior English Success  .343  .000 ***  50.3  73.9  23.6   Attempted Units  .041  .049 *  51.9  65.7  13.8   Educational Plan  ‐.106  .619    63.8  61.3  ‐2.5 Engagement   Counseling Services  .038  .189    61.7  74.0  12.3   Orientation Class  .639  .006 **  61.0  74.8  13.8 Constant  ‐2.871  .000 Hosmer Lemeshow Test 9.862  .275 Nagelkerke R Square  .115 % Correctly Classified  65.4% Reduced Error Measure  9.8% N  821 *** Significant at 99.9% confidence level, ** significant at 99% level, * significant at 95% level 

Prior 

success in 

English is 

the 

strongest 

predictor of 

success in 

POLSC 1.

Page 18: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Making it relevant

N = 821

Predicted Probability of Success in POLSC 1 and English Course Taking Patterns

50.358.8

66.873.9

0

20

40

60

80

100

No English Completed BelowTransfer English

CompletedTransfer English

Two EnglishCourses

Pred

icted Odd

s of Suc

cess

Page 19: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Prior 

success 

in Math is 

the 

strongest 

predictor 

of 

success 

in 

IntermedAlgebra

Note the 

impact of 

tutoring

Table 4 – Predictors of Student Success in Intermediate Algebra (MATH 82) Using a Logistic Regression Model (Fall 2007) 

     Two‐tailed  Odds When  Odds When  Change Variable  Coefficient  p value  X is Low  X is High  in Odds Background   Age at term  .025  .039  *  48.0  67.3  19.3   White Student  ‐.168  .348    54.6  50.4  ‐4.2   Female Student  .002  .992    51.8  51.9  0.1   EOPS Student  ‐.492  .273    52.3  40.2  ‐12.1   BOG Fee Waiver  ‐.186  .302    53.5  48.9  ‐4.6 Skill Levels           Math Level  .026  .809    51.0  52.3  1.3   Prior Math GPA  .454  .000 ***  27.9  70.4  42.5 Norms/Seriousness   Attempted Units  .026  .247    44.7  53.8  9.1   Educational Plan  .082  .688    51.4  53.4  2.0 Engagement   Tutoring Hours  .018  .068    51.4  66.1  14.7   Orientation Class  ‐.297  .168    53.2  45.8  ‐7.4 Constant   Hosmer Lemeshow Test  10.04  .262 Nagelkerke R Square  .127 % Correctly Classified  63.3% Reduced Error Measure  24.3% N  701 *** Significant at 99.9% confidence level, ** significant at 99% level, * significant at 95% level 

Page 20: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Making it relevant

N = 701

Predicted Probability of Success in Intermediate Algebra and Prior Success in Math Classes

37.8

48.9

60.170.4

0

20

40

60

80

100

Prior Math GPA =1.0

Prior Math GPA =2.0

Prior Math GPA =3.0

Prior Math GPA =4.0

Pred

icted Odd

s of Suc

cess

Page 21: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Term to Term Persistence

A number of variables helped explain persistence, including key  indicators of engagement (i.e., counseling & orientation services)

All other things being equal, the more counseling services  received, the greater the likelihood of student persistence

N = 11,060 students

Page 22: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Overall Term GPA (2.0 or higher)

N = 11,060 students

Holding all other variables constant, greater amounts of  counseling produce greater odds of term GPA exceeding 2.0.  The 

same applied for higher reading and math assessment levels,  being a woman, being older, and taking more units.

Page 23: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Uses of the Data

GE course success presented to Social 

Science faculty

Response – Transfer English advisory on all  division GE courses 

Orientation data presented to counselors & 

matriculation committee

Response – Student services departments are  exploring new modes of orientation to make it  more universal

Page 24: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Uses of the Data

Learning Center data presented to Title V 

Steering Committee, Learning Center  Directors

Data will be presented at HACU Conference in  Fall 2009

Page 25: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

Concluding Questions

Matt [email protected]

Enjoying a dinner in Bologna, 2006

Page 26: Indicators of Success - The RP Grouparchive.rpgroup.org/system/files/Multivariate Models of... · 2019-12-31 · Step 3 –Compute the antilog of the equation result Step 4 –Compute

PSYCH 1     STUDENTS FALL 2007 Z Score Z Score EXP/(1+EXP) EXP/(1+EXP) Change in

Variable b Mean b*mean X Values Low High EXP Low EXP High Odds Low Odds High Odds

age 0.022 21.40 0.471 18 v. 50 0.780 1.484 2.181 4.410 0.686 0.815 13.0%

gender 0.069 0.64 0.044 0 v. 1 fem 0.811 0.880 2.250 2.410 0.692 0.707 1.5%

ethnic 0.227 0.29 0.066 0 v. 1 white 0.789 1.016 2.201 2.762 0.688 0.734 4.7%

reading ‐0.016 1.97 ‐0.032 1 v. 3 0.870 0.838 2.387 2.312 0.705 0.698 ‐0.7%

math 0.315 1.82 0.573 1 v. 3 0.596 1.226 1.816 3.409 0.645 0.773 12.8%

orientation 0.360 0.22 0.079 0 v. 1 yes 0.775 1.135 2.172 3.113 0.685 0.757 7.2%

sep ‐0.477 0.12 ‐0.057 0 v. 1 yes 0.912 0.435 2.489 1.545 0.713 0.607 ‐10.6%

eops 0.226 0.09 0.020 0 v. 1 yes 0.834 1.060 2.303 2.887 0.697 0.743 4.5%

bog ‐0.275 0.37 ‐0.102 0 v. 1 yes 0.956 0.681 2.602 1.977 0.722 0.664 ‐5.8%

dsps 0.731 0.02 0.015 0 v. 1 yes 0.840 1.571 2.317 4.812 0.698 0.828 12.9%

counseling 0.067 1.74 0.117 0 v. 15 0.738 1.743 2.092 5.715 0.677 0.851 17.5%

prior english 0.543 0.93 0.504 0 v. 3 0.351 1.980 1.420 7.242 0.587 0.879 29.2%

units attmpt 0.072 11.78 0.848 1 v. 15 0.079 1.087 1.082 2.964 0.520 0.748 22.8%

constant ‐1.691 1.00 ‐1.691

zscore 0.855

Predicted Probability 0.894 2.444747 0.7097

No English 58.7 1.4369418 4.207808 0.80798

Completed Below 71.0

Completed Trans 80.8

Two English Cour 87.9 Predicted Probability of Success in Psychology 1 and English Course Taking Patterns

58.771.0

80.887.9

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

No English Completed BelowTransfer English

Completed TransferEnglish

Two EnglishCourses

Pred

icted Odd

s of Suc

cess