با عنایت به دیدگاه های موجود در رابطه با عوامل موثر بر پیشرفت ریاضیات با استفاده از داده های تیمز 2011 از متغیرهای پیش زمینه دانش آموز( جنسیت، نگرش و خودپنداره) و از متغیرهای مربوط به معلم (سابقه تدریس و توسعه حرفه ای) و از متغیرهای مربوط به مدرسه (وضعیت اقتصادی، منابع آموزشی و مشکلات انضباطی) انتخاب شدند. در ابتدا برای هر سطح یک سری از معادلات رگرسیونی تدوین شد و سپس با توجه به سلسله مراتبی بودن داده ها، اثر هر یک از متغیرها بر پیشرفت ریاضیات در ایران و اندونزی به عنوان دو کشور در حال توسعه و کره و ایالات متحده به عنوان دو کشور توسعه یافته از طریق نرم افزار hlm2 مورد بررسی قرار گرفت. یافته های بدست آمده از این مطالعه نشان داد که اثر هر یک از متغیر ها بر پیشرفت ریاضیات در کشورهای مختلف می تواند متفاوت باشد، به طوری که واریانس بین مدارس در تمام کشورها معنادار بود، اما این تفاوت در کره دارای کمترین مقدار و در ایران دارای بیشترین مقدار بود. از متغیرهای پیش زمینه دانش آموز اثر جنسیت در ایران و کره معنادار بود ولی در اندونزی و ایالات متحده معنادار نبود. اثر متغیرهای نگرش و خودپنداره در تمامی کشورها معنادار بود، ولی در کشورهای توسعه یافته دارای مقادیر بالاتری بود. از طرفی از متغیرهای مربوط به معلم، سابقه تدریس در دو کشور در حال توسعه ایران و اندونزی دارای سطح معناداری بالاتری بود. متغیر سابقه تدریس فقط در ایران زمانی که هر دو متغیر سابقه تدریس و توسعه حرفه ای همزمان وارد معادله شدند، معنادار شد. این در حالی بود که از معادلات رگرسیونی مربوط به مدرسه وضعیت اقتصادی در ایالات متحده معنی دار نشد ولی در سه کشور دیگر معنادار بود که به صورت قابل توجهی در کشور کره دارای بالاترین مقدار واریانس تبیین شده بود. متغیر منابع آموزشی در اندونزی وایالات متحده معنادار بود و متغیر مشکلات انضباطی تنها در کشور اندونزی معنادار شد.