Bu çalışmada, Türkiye'deki Uluslararası Matematik ve Fen Eğilimleri Araştırması (Third International Mathematics and Science Study) TIMSS 2011 uygulamasına katılan sekizinci sınıf öğrencilerinin matematik başarısını etkileyen bazı değişkenler modellenmekte ve modelin coğrafi bölgelere göre ölçme değişmezliği incelenerek, değişkenlerin bölgeler bakımından farklılık gösterip göstermediği tespit edilmeye çalışılmaktadır. Bu araştırmanın örneklemi Türkiye’deki 239 okuldan seçilen 14 yaş grubundaki 6928 öğrenciden oluşmaktadır.İlk olarak, açımlayıcı faktör analizi (AFA) ile öğrenci anketinde yer alan ve matematik başarısını etkilediği düşünülen maddeler incelenmiş, 12 madde matematik ile ilgili duyuşsal özellikler, dokuz madde ev ortamı ve beş maddenin de okul ortamını olmak üzere üç boyutta toplandığı görülmüştür. Daha sonra, öğrencilerin matematik başarıları ile modele alınan değişkenler arasındaki ilişkileri test etmek için, yapısal eşitlik modellemesi ile bir model kurulmuştur. Bulgular sonucunda, matematik başarısını belirlemede en yüksek payın pozitif yönde duyuşsal özellikler değişkenine ait olduğu bulunurken, ev ortamı değişkeni pozitif yönde en fazla etki eden ikinci değişken, okul ortamı i-se negatif yönde istatistiksel olarak manidar olmayan bir ilişki göstermiştir. Araştırmanın ikinci aşamasında, modelin bütün bölgelerde geçerli olduğu saptanmıştır. Daha sonra, değişkenlerin coğrafi bölgeler arasında karşılaştırılabilmesi için, modelin Çoklu Grup Doğrulayıcı Faktör Analizi (ÇG-DFA) ile ölçme değişmezliği incelenmiştir. Bölgeler alt gruplarında sadece yapısal ve metrik değişmezlik koşullarının yerine getirildiği ve yalnızca bu aşamalarda yapılan karşılaştırmalarda gruplar arası farklılıkların ölçme aracından kaynaklanamayacağı neticesine ulaşılmıştır. Sonuç olarak, ölçek değişmezlik koşulu sağlanamadığından, tam eşdeğerlik saptanamamıştır. Bu sonuçlar ışığında, değişmezlik ile ilişkili yapılacak karşılaştırmaların yorumlarında farklılıkların bölgelerden mi yoksa ölçme aracından mı kaynaklandığı belirlenemediğinden, bölgeler arası matematik başarı puan karşılaştırmalarının yorumlanmasında dikkatli olunmalıdır.