本研究使用國際數學與科學成就趨勢調查(Trends in International Mathematics and Science Study, TIMSS)2007年臺灣八年級學生的資料,以期望價值理論為架構,先進行能力信念與價值相關構面及題項的信度與效度分析,接續探討這些構面對數學成就之影響,並以多群組結構方程模型分析男、女生模型之差異。研究發現,數學能力信念、實用與內在價值三構面及其對應的題項都有良好的信度與效度,三構面中以能力信念的預測力最高,能解釋數學成就約三成六的變異量。男、女生模型在因素負荷量、題項截距、路徑係數及因素變異數/共變異數上皆具跨性別不變性,不過,在構面平均數上,男生的數學能力信念、實用與內在價值的平均數都顯著較女生高,且以在能力信念的差異最大。最後依據結果提出實務應用及未來研究上的建議。