Dos años y medio de experiencia en experimentos A/B en Taoxi, hablemos de mi comprensión de los "experimentos científicos"





En los dos años y medio de experiencia en experimentos A/B en Taobao y Tmall, he experimentado el desarrollo de capacidades del experimento A/B del comercio electrónico de estanterías Taote y el desarrollo de capacidades del experimento A/B de transmisión en vivo de contenido de comercio electrónico desde cero a uno . El primero presta más atención a la construcción de capacidades experimentales generales , mientras que el segundo presta más atención a la implementación de la ciencia experimental . En el momento en que estamos adoptando el cambio, es una suerte centrarse en un campo, así que haré un resumen y hablaré sobre cómo hacer "experimentos científicos" tal como yo los entiendo.



fondo

Durante el año de Taobao Live, primero pasé un mes solo para remodelar Kunlun Mirror (una plataforma experimental construida sobre Taote) y ponerlo en línea, incluida la optimización de la arquitectura de ingeniería, la optimización del front-end, la implementación de recursos, el modelado experimental del almacén de datos, Clasificación de calibre empresarial, etc., nada puede impedir que un ingeniero de pila completa de enfp realice la mayoría de las necesidades de experimentos comerciales y de algoritmos de la transmisión en vivo. También se debe a la gran superposición entre mi identidad técnica y mi identidad comercial. fue capaz de A continuación, combinado con una gran cantidad de casos de negocios, hablaremos sobre cómo hacer ciencia experimental ~


Ciencia de los objetivos empresariales: los objetivos de crecimiento deben ser a largo plazo, saludables y cuantificables.


▐Caso 1: "Problema Skysaw": experimentos operativos sucesivos  



  • analisis de CASO


De la conclusión experimental se puede ver que el experimento aumentó significativamente el GMV per cápita , al tiempo que redujo significativamente la experiencia del usuario . Indicadores de cobertura que no son infrecuentes en el negocio, como aumentar el número de transacciones per cápita sin reducir el precio unitario; y aumentar el tiempo de visualización per cápita, aunque no se reduce el monto de las transacciones per cápita, etc., si a diferentes equipos pequeños se les asignan indicadores de cobertura (problemas comunes en la estructura organizacional), el equipo grande debe establecer objetivos de manera razonable y prestar especial atención. a los indicadores de cobertura.


  • Solución actual

  1. Un equipo grande mantiene indicadores básicos e indicadores de valla, que generalmente requieren la determinación de los líderes empresariales, financieros y de BI.

  1. Normalice la tendencia de renderizar indicadores centrales y indicadores de valla, y observe los cambios intuitivos causados ​​por el impulso experimental de todos los nodos;


  1. Combinado con el depósito inverso a largo plazo, se verifica el valor incremental del experimento. (no se muestra en la imagen)

  • Pensamiento: ¿Cómo deberían determinarse los indicadores OKR empresariales desde la perspectiva de la gestión experimental?

Por lo general, cuando la empresa formula OKR, el objetivo es mejorar el indicador general, como GMV + 10%. Por lo tanto, los informes experimentales como GMV + 3% a menudo siguen de cerca el objetivo. Sin embargo, una vez implementado el experimento, es posible. Esto se debe a que la caída intermensual de UV provocó una caída del GMV, creando la ilusión de que "los informes experimentales son buenos, pero el mercado no está subiendo". Generalmente hay dos ideas para este tipo de problema:
  1. OKR se establece como un indicador que puede probarse experimentalmente (como el GMV per cápita), y este indicador se utiliza para evaluar cuantitativamente el valor de los experimentos;
  2. Estricto proceso de gestión y control de la cubeta inversa, y estimación de la contribución de GMV a través de la cubeta inversa;

ciencia del diseño experimental

En los experimentos convencionales, debido a la gran escala de usuarios, a menudo se supone que los grupos de muestra seleccionados al azar son homogéneos . Al mismo tiempo, la red de usuarios del comercio electrónico de estanterías es relativamente simple (excepto para los experimentos compartidos). No se considera la independencia entre muestras . Sin embargo, los experimentos con tamaños de muestra pequeños a menudo enfrentan problemas de homogeneidad , y los efectos indirectos de comportamiento de las unidades experimentales también enfrentan problemas de independencia entre muestras.

Diagrama de flujo experimental simplificado


▐Caso 2: "Problema de homogeneidad", es difícil realizar un experimento con un tamaño de muestra pequeño: nuevo experimento ancla  


  • analisis de CASO


Hipótesis empresarial: normalmente hacemos muchos experimentos estratégicos para mejorar la experiencia de los nuevos presentadores en Taobao. Tomando una determinada estrategia como ejemplo, asumimos que esta estrategia puede mejorar efectivamente el entusiasmo de los nuevos presentadores.


Situación real: la cantidad de muestras de nuevos anclajes que se pueden probar después de la selección empresarial es pequeña y las diferencias individuales entre los anclajes son enormes. Por lo tanto, los indicadores entre los dos grupos de muestras seleccionados al azar fluctúan mucho, lo que hace imposible realizar experimentos. .


  • Ideas de soluciones actuales


  1. Reducción de la varianza: alrededor de los indicadores que se verificarán en el experimento, elimine una cantidad adecuada de valores atípicos (nota: eliminar demasiado conducirá a un efecto experimental menor, y eliminar muy poco provocará fluctuaciones excesivas. Empíricamente, al menos manténgalo en el percentil 99). Si la variación aún es demasiado alta, es grande y se puede procesar adecuadamente en un indicador a largo plazo . En este caso, la diferencia en el monto de la transacción de un solo día del ancla es demasiado grande, por lo que tomamos los tres. -Monto promedio de transacción por día. Sin embargo, esto hará que el ciclo de recuperación de datos experimentales se alargue y la interpretabilidad experimental pueda empeorar . Por lo tanto, es necesario aclarar el propósito del experimento antes del procesamiento de calibre.
  2. Equilibrio de indicadores y dimensiones : mediante el procesamiento fuera de línea, se obtienen múltiples grupos de muestras con igual distribución de datos de indicadores y distribución de dimensiones iguales.
    1. Si el tamaño de la muestra no es muy pequeño y las diferencias dentro de los grupos no son demasiado obvias , puede intentar un equilibrio de grupos simple , es decir, la misma proporción de anclas de cada grupo participará en el experimento.
    2. Si el tamaño de la muestra es demasiado pequeño o las diferencias dentro del grupo son grandes , el modelo se puede utilizar para equilibrar indicadores y dimensiones. En este caso, se utiliza el método de aleatorización adaptativa de covariables , que puede pasar de manera estable la prueba AA.
  1. Prueba AA: asegúrese de que los resultados de la agrupación sean homogéneos y que las conclusiones experimentales sean utilizables. Esta sección se analizará en detalle a continuación.


  • pensar


Los experimentos con muestras pequeñas a menudo se ignoran fácilmente debido a su pequeño impacto en el mercado más amplio y a la dificultad de implementación. Sin embargo, en operaciones refinadas, dichos experimentos han comenzado gradualmente a tomarse en serio. También debemos prestar atención a lo "pequeño" del tamaño de muestra pequeño. En un caso real de reducción del precio de un producto, se muestrearon aleatoriamente 500 productos 1.000 veces y se descubrió que el conjunto medio no se ajustaba a la distribución normal. Ajustándose al muestreo aleatorio de 10.000 productos, la media comienza a mostrar una distribución normal obvia, por lo que el número de muestras que se pueden muestrear en el experimento en este contexto no debe ser inferior a 10.000.


▐Caso 3 y 4: "Problema de independencia", el desbordamiento del comportamiento del usuario causado por la relación comunitaria entre los fanáticos y el desbordamiento del comportamiento del ancla causado por la relación de competencia de tráfico entre los anclas. ¿Cómo realizar estos experimentos?  


  • analisis de CASO

Hipótesis empresarial 1: Esperamos explorar el incremento de transacciones generado por diferentes expresiones de capital. Los usuarios del grupo AB en el experimento ven diferentes expresiones de capital;
Situación real : después de que los usuarios del grupo B ven los derechos e intereses, los comparten con los usuarios del grupo A. Los usuarios del grupo A entran y ven diferentes expresiones de derechos, lo que provoca una experiencia de usuario inconsistente .
Hipótesis empresarial 2: Esperamos utilizar la estrategia de control de tráfico para inclinar el tráfico hacia anclas que cumplan ciertas reglas, a fin de experimentar el monto de la transacción.
Situación real: las anclas del grupo experimental que cumplen con las reglas obtienen más tráfico, pero bajo la premisa de que el tráfico total permanece sin cambios, el nuevo tráfico de las anclas del grupo experimental conduce a una disminución en el tráfico de las anclas en otros. grupos, lo que resulta en un desbordamiento conductual del grupo experimental, lo que resulta en El supuesto de independencia de los experimentos no se cumple.

  • Solución actual

Al dividir el tiempo en múltiples intervalos de tiempo y utilizar cada intervalo de tiempo como una unidad experimental independiente, podemos garantizar que todos los usuarios en el mismo intervalo de tiempo experimenten la misma estrategia. Este diseño evita eficazmente el problema de la inconsistencia en la experiencia del usuario. De manera similar, en cada intervalo de tiempo, todo el tráfico se asignará uniformemente a una política. Esta disposición previene fundamentalmente la competencia de tráfico y la inconsistencia en la experiencia del usuario, asegurando la equidad y efectividad del experimento. Los experimentos de rotación de intervalos de tiempo nos permiten brindar una experiencia unificada para todos los usuarios en un momento dado, manteniendo la coherencia y evitando posibles interrupciones durante el experimento.



defecto:

  1. 由于其实验单元为时间,所以可统计样本量较少,导致实验效果评估周期长,同时日期切片容易受热点事件影响,导致实验结论偏差。

  2. 由于需保证实验单元的独立性,且日期天然存在延续性,因此要减少日期之间的影响,例如1号的策略会影响到2号凌晨的主播(因为主播的场次容易跨天),所以日期切割需要结合业务特点,灵活选择时间切片大小和切割点。


实验数据可用


  案例五:「AA检验不通过」在一次下单返红包的实验中,在分析实验数据时才发现用户分布不均匀,导致实验结论严重错误,甚至得出相反结论,浪费实验期间投入的预算等资源。


  • 案例分析

这个案例中,实验假设没有问题,问题出在分流结果严重不同质,导致的实验数据不可用,充分实验AA检验的意义:不仅 保证实验数据可用 ,更重要的是 避免因果关系误判,沉淀错误业务认知,误导业务发展方向。

  • 当前解法

采用AA日志回溯检验,提前验证数据可用:实验平台根据进桶用户的过去7天数据,判断两组用户是否同质。结合案例,采用日志回溯可在分流数据出来后,通过回溯其过去7天数据,发现两组用户实际不同质,实验应立刻停止;
建议给实验分级管控,高成本实验必须空跑一天及以上,通过AA检验结果后再上策略。这并不影响实验啥上线效率,业务放提前一天以上创建好实验即可。 新用户类的实验不适用于日志回溯。

AA日志回溯检验和AA空桶检验同属于AA检,AA检验主要包括三个方面:

1、分布均匀性检验

在这次案例中,实验组和对照组在购买力分层上严重不均,从而导致其核心指标也显著不均,无法获得实验效果。注意:

注意:分布不均匀并不一定表示实验数据不可用,本次案例是由于分布不均匀引起了核心指标不同质,导致了实验效果无法验证;


2、方差齐性检验 & 统计检验

在这次案例中,购买力的分布不均已经引起了指标不同质。从下图可以直观理解不同质现象,假设实验组和对照组本身同质,那么他们的数据分布应该都在绿色区域中,随后因为实验组施加了不同策略,导致实验组数据分布从绿色区域移动到了黄色区域。如果实验组未上策略就已经移动到了黄色区域,那么我们是无法证明策略对实验的影响。

本案例中,实验组通过日志回缩检验发现自身已经处于黄色区域,这是典型的不同质实验。

图为检验结果


数据分布形状主要由均值、方差影响,因此我们只需验证均值、方差是否一致,即可证明分组是否同质。
  1. 统计检验:通过双样本T检验或者多样本ANOVA检验,比较两个独立样本或配对样本的均值差异,具体检验方法可以根据实验样本量大小、样本均衡性情况、样本组数量决定。
  2. 方差齐性检验:通过Levene's Test或Bartlett's Test来验证实验组和对照组的数据方差是否一致。如果p值大于常用的显著性水平(如0.05),则可以认为组间方差是同质的。

  案例六:「异常值问题』在一次打赏实验中,发现实验效果波动较大,排查后发现榜一大哥竟能左右实验效果


  • 案例分析


在这个案例中,由于实验的用户一致性,榜一大哥会持续进入同一个实验组,于是大哥上线的天数该实验组效果就很好,大哥不在的天数则表现平平。这种实验如果没有找到这个异常值,按照常规经验难以进行分析和迭代。


  • 当前解法


方差缩减:因为异常值会影响到指标的均值、方差,因此异常值除了引起汇总结果的波动外,实验的AA检验、AB检验也都会受影响。目前根据参与实验的实际样本量,采用常用手段:四分位数间距法、标准差法、Z-Score、孤立森林等方式做动态处理。


  • 思考

A/B实验是验证因果关系的黄金标准。错误的因,只会带来错误的果。做好数据可用性验证,保证因果关系的正确发现,是沉淀实验经验,建立实验文化的必要基础。


实验分析科学


在获得可用的数据基础后,我们开始关注实验分析的问题,图示为一个简化的实验分析流程。


确定需要观察的指标&维度:

在上述案例中,可以发现漏看关键指标、关键维度都可能影响实验结论产出,且实际过程中实验往往需要下钻到关键维度,根据维度项里对实验的差异反应,寻找迭代方向。


  案例七:「实验正确看数」在提单价的实验中,我们发现实验的GMV提升明显,但是观看时长显著降低


  • 案例分析


由于提高了价格带,导致部分低购用户直接选择不看了,而这部分用户本身对GMV的贡献也不大,所以实验依然能够取得明显效果,然而低购群体里的较低年龄段用户他们贡献了较多的观看时长,因此该实验的观看时长也被显著降低。

因此得出一个业务经验:提单价的实验应避免波及(低GMV贡献但高观看时长贡献)的用户。


  • 当前解法

针对不同业务背景,提前确定看数范围(指标+维度),避免经验不足引起的实验观察错误,通常这块由业务方+数据同学共同制定。


判断低响应实验


  案例八:「低响应实验」活动入口做的AB实验,响应度太低无法分析实验数据。



  • 案例分析

由于活动入口只开放在实验组,且实验组中参与活动的用户只有10%不到,因此我们需要评估的实验效果是对这10%用户造成的增量效果。

然而实际分析中,由于仅10%的用户参与,除了样本量过少难以评估实验结果外,更重要的是:经过一层行为过滤后(发生主动点击行为)的残存用户是否在心智上和普遍用户已经不同质了,如果不同质,则实验结果不可用。

  • 当前解法

和小样本量实验相似,核心是获得两组可比较的样本量;与小样本量实验不同的是,低响应实验有明确的标杆人群用于对齐,因此这里通常采用分层匹配或倾向性得分等方式来获得可比较的两组样本,进行最终的实验效果分析。


  定量分析


这块在第一篇文章中已经浓重介绍过,这里不再赘述。简单提及要点:没有置信度支撑的数据叫随机波动,不要当作实验结论



思考:
实验分析是实验的最终结果,其需要相关的业务背景和专业知识,才能获得一份高价值的实验分析报告,而实验报告对组织来说就是图书馆里的书籍,一份份书籍在组织里被丰富、被传承,组成了组织的实验文化。
基于此,我们可以微调一个大模型用于实验分析,它将负责结合历史经验、当前业务背景、当前实验数据给出一个超过人工的实验报告,同时通过和它交流获取业务知识,辅助判断实验假设可行性。

相关资料

实验推全最终会回应到业务目标达成,我在这块的推动经验较为薄弱,如何围绕业务目标建立可量化的推全标准,这需要多方的信任基础和强大的组织推力,以后补充。

感谢领导信任,让我有机会在直播业务中完善我对A/B实验的理解;感谢大佬的大力支持,感谢所有合作的产品老师、运营老师、算法老师、工程老师、数据研发老师、数据科学老师的大力支持。


团队介绍


技术线内容技术团队,是承接淘天内容电商最核心的技术力量,团队拥有非常全面的内容技术领域布局,不仅覆盖音视频编解码、流媒体传输、低延时直播等多媒体技术,也包含计算机视觉、自然语言处理、多模态內容理解、AIGC等人工智能领域。
在内容技术领域之外,团队拥有强大的算法、前端、客户端、服务端、测试开发、数据开发、数据科学团队、负责面向亿级消费者提供服务的淘宝直播、淘宝逛逛、点淘等核心业务场域;
面向千万级商家、品牌、机构、达人的内容创作工具、内容运营平台内容商业化解决方案;以及面向淘天集团电商板块各业务线的内容管理、内容总线等基石平台。
简历投递邮箱:[email protected]




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