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  • AB实验介绍

    本文来源2022-09在Datafun上做的关于AB实验平台建设的分享。

    为什么我们需要AB实验平台

    A/B 实验应用作为论证的黄金方法,目前已经成为很多企业必然的选择,但是实际上如何在企业内部去建设实验平台,还充满了很多选择路径。目前的实验平台,包括在线实验的数量,已经成为衡量互联网公司体量、业务量以及用户量的一个隐藏指标。一些大厂的实验平台,同时在线实验数量超过 10000,可能每个月新建的实验数量都会大于 1000。

    AB实验是论证的黄金方法

    上图列出了一些数据分析方法,比如案例研究、观察研究、类实验、随机控制实验,以及统合分析,即结合随机实验和观察研究去做一些综合分析。

    这几层分析方法中存在一些通用的因素,首先,样本是定向的样本还是随机的。第二个是有没有控制,比如最下面的案例研究是没有控制的,它可能针对一个群体做分析,而 AB 实验天然会分成对照组和实验组,是有控制的。最后一个就是实验结论是否可以复现,是否科学。这三个因素的不同导致了整个分析方法可信度的差异。从下往上,可信度逐步提升。AB 实验是分析成本最低的一个方法,可以通过工程化的方法来提效,通过 AB 产品化的方式来降低使用门槛。

    AB 实验有三个主要的特点:

    1. 先验性,用事实说话,可以通过小流量低成本来得到一些结论。
    2. 科学性,实验分析时会用到假设检验的方法,相对来说是比较科学的。
    3. 推断性,通过随机流量控制可以排除混杂因素的干扰,聚焦到我们的控制变量和实验策略上。

    当然AB实验也不是万能的,一些适用和不适用场景:

    1. 适用场景
      1. 产品迭代
      2. 用户运营
      3. 算法优化
      4. 营销和用户增长
      5. 商业化
    2. 不适用场景
      1. 战略或者重大决策
      2. 缺少数据或者样本的情况
      3. 商业、道德、技术的限制

    AB实验的定义

    AB 实验源于假设检验。我们在线上流量中取出一小部分(较低风险),完全随机地分给原策略A和新策略B(排除干扰),再结合一定的统计方法,得到对于两种策略相对效果的准确估计(量化结果)。

    这一套基于小样本的实验方法同时满足了低风险,抗干扰和量化结果的要求,因此不论在互联网产品研发还是科学研究中,都被广泛使用。

    真实的业务场景,例如客户端交互实验、搜广推策略实验等场景承载大量的DAU,每天大量新的功能、算法及其他等待上线,一方面业务人员无法承担其中任何一个错误特性直接影响用户体验、商业收入的严重后果,另一方面业务人员又希望能够分离并量化每个特性的影响。

    因此,我们需要设计并坚持使用一套数据驱动的方法,使得业务人员可以以较小的风险对新feature进行评估,积极试错积累经验;并且我们设计的该方法有能力排除其他因素(比如同时开发的其他feature以及时间因素等)的干扰;最后,除了‘好’或者‘不好’,我们希望这个方法最好也能够给出 定量的结果。

    为了解决上述问题,普遍使用的方法论是小流量随机实验,也就是我们常说的AB实验。

    AB实验包括三个核心要素:流量、干预、效果,其中流量满足:

    1. 同质性:控制组和实验组的样本同质(消除偏差)
    2. 独立性:符合样本独立稳定假设(SUTVA)即样本之间不应该有干扰
    3. 可控性:通过随机分流消除所有已知未知因素的影响,聚焦当前干预方案

    同时实验设计三原则(由统计学家费希尔提出):区组,重复,随机。

    实验平台的选择

    整个 A/B 平台的建设,主要有两个思路,第一个就是直接采购第三方平台;另外一个就是自建平台。

    国内目前比较好的第三方产品,比如火山引擎,无论是产品 feature 还是整个应用情况都比较好,因为它是基于自己内部的最佳实践。另外腾讯也开放了第三方平台。热云、神策数据也提供了 SaaS 的实验平台。国外的厂商也比较多,像 VWO 实验测试平台、谷歌的 Optimize、源自Meta的Statsig以及 Optimizely 等等,都是一些比较有竞争力的产品。

    第三方平台通常适用于用户体量比较小,数据跟分析的基建还相对比较薄弱的公司。通过第三方平台的使用,提升公司内部数据以及分析的认知。

    用户行为分析和 A/B 实验是紧密联系的,因为它们都是基于用户的行为,让用户来告诉我们答案,包括底层的一些分析引擎、存储引擎的等基建也都是可以复用的,这也是火山引擎的 A/B 测试和分析能力,和用户行为分析能力都是紧密耦合在一起的原因。

    对于公司自建平台,国内主流的一些互联网厂商也都有很好的实验平台,比如滴滴、美团、阿里、网易、新浪微博等,甚至有一些公司内部有多个实验平台。国外的微软、谷歌也都有非常有特色的实验平台。这些公司也都是用户体量比较大,实验场景多,数据分析基础比较强的公司。在自建实验平台的时候,如果公司业务体量大的话,不同的业务可能结合自身的需求都建过一些实验平台了,这时候还要推动平台从 N 到 1 的建设。在新建平台时,就要考虑业界的最佳实践,同时还要考虑业务方的独特诉求。这样在公司内部推行实验平台的时候才能顺畅,并且最终可能变成全公司通用的实验平台。

    实验平台案例及效果

    业界一些实验平台建设案例和应用效果:

    1. 美团 配送AB评估体系建设实践可信实验白皮书系列 亮点-双端三端的流量均匀匹配
    2. Uber Uber的 A/B 实验平台搭建 亮点-统计分析引擎适配各种指标和统计分析方法
    3. 快手 快手因果推断与实验设计 亮点-因果推断toolkits
    4. 腾讯
    5. 微信 微信实验平台的指标计算架构 亮点-指标计算
    6. 虾皮 电商领域AB实验平台建设方法 亮点-如何从N到1构建统一的实验平台
    7. 得物 得物AB实验平台数据驱动决策实践得物实验平台的演进 亮点-演化过程帮助避坑
    8. Vivo Vivo实验平台霍金设计和实践 亮点-协变量分流方法

    如何设计一个AB实验平台

    实验平台包括流量框架、实验管理以及实验分析等模块,同时需要相应的埋点TMS、数据工程的支撑。

    相关链接

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    1. 墨天伦 https://www.modb.pro/doc/112112
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    1. 文字稿 https://www.51cto.com/article/750351.html
    https://www.51cto.com/article/750351.html