本文的目的是对第三次国际数学与科学研究(TIMSS)中的新加坡和美国的数据进行研究分析.首先考虑一般线性模型与多水平模型对数据的拟合效果，研究表明两水平模型优于一般线性模型.然后基于两水平模型的输出结果，对新加坡和美国学生数学成绩的影响因素分别进行分析，结果显示新加坡学生数学成绩的学校内相关性，比美国的强很多，而且新加坡学生的数学成绩个人影响因素比美国的少很多.影响新加坡和美国学生数学成绩的个体因素中有5个共同因素，新加坡学生的数学成绩只有2个特殊影响因素，而影响美国学生成绩的特殊因素有23个.从本文的研究得到的结论主要有：新加坡男女生数学成绩没有显著差别，而美国女生数学成绩显著低于男生；培养学生对数学的自信和对数学的积极态度是很重要的；打工和家里做事的时间多，都会使得学生的成绩有所降低；项目学习并不能提高学生的成绩；学生会为了追求更高的受教育水平和考入自己喜欢的学校而努力学好数学，而不会为了找到自己想要的工作而努力学好数学；老师布置作业和讨论学生已完成的作业还是必须的.