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学生数学学习成绩受学生自身、家庭、教师、班级、学校等多重因素的影响。以往对影响学生成绩因素的分析大多使用线性回归模型，这不能准确估计出各个层面的因素对学生成绩的影响。本研究运用分层线性模型(HLM)对郑州市部分高中一年级学生的数学学习成绩进行分析，将对学生数学成绩的影响因素分为学生个体和班级两个层面。研究发现，在影响学生数学成绩的诸因素中，学生个体层面占73.6％，班级层面占26.4％。在学生个体层面，学生的课堂参与程度、学习基础、家庭背景及自信心对数学成绩有显著影响;在班级层面，教学态度、教学能力、师生关系及班级竞争对数学成绩有显著影响。