SQR——LinkedIn平衡實(shí)驗(yàn)速度、質(zhì)量和風(fēng)險(xiǎn)的框架

背景

為了加速實(shí)驗(yàn)迭代搀军,需要兼顧:速度膨俐、質(zhì)量、風(fēng)險(xiǎn)罩句,Linkin提出了SQR框架:SQR: Balancing Speed, Qality and Risk in Online Experiments焚刺。

1. SQR FRAMEWORK

1.1. 關(guān)于實(shí)驗(yàn)放量的三個(gè)誤區(qū)

誤區(qū)#1:讓實(shí)驗(yàn)一直跑直到顯著

  • 多重檢驗(yàn)導(dǎo)致的假陽(yáng)性問(wèn)題;
  • 樣本量隨時(shí)間增加速度越來(lái)越慢的止。


誤區(qū)#2: 小流量實(shí)驗(yàn)的消耗很低

長(zhǎng)期的小流量實(shí)驗(yàn)消耗很大:

  • 機(jī)會(huì)消耗
    讓創(chuàng)新變少變慢
  • 平臺(tái)消耗
    運(yùn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)更多
  • 商業(yè)消耗
    命中用戶長(zhǎng)期處于較差體驗(yàn)導(dǎo)致流失

誤區(qū)#3:10%流量就夠了

許多實(shí)驗(yàn)都是面向用戶子集檩坚,而且付費(fèi)相關(guān)的指標(biāo)需要更大量的用戶

2.2. SQR原則

做實(shí)驗(yàn)的原因:定量測(cè)量、減少風(fēng)險(xiǎn)诅福、學(xué)習(xí)用戶

Maximun Power Ramp(MPR):最大power的放量

原則#1:風(fēng)險(xiǎn)可接受匾委,盡快放量到MPR

風(fēng)險(xiǎn)影響因素:

  1. 先驗(yàn)信念
  2. 采樣數(shù)據(jù)結(jié)果
  3. 轉(zhuǎn)換率:實(shí)驗(yàn)影響的用戶比率

原則#2:MPR階段等待足夠的時(shí)間

至少一周,存在burn-in效果時(shí)更久

原則#3:post-MPR階段盡快結(jié)束

原則#4:僅在研究目標(biāo)明確下才進(jìn)行長(zhǎng)期觀察實(shí)驗(yàn)

2.放量推薦器

負(fù)責(zé)兩項(xiàng)任務(wù):1.指引ramps進(jìn)入MPR階段氓润;2.發(fā)出加速M(fèi)PR的信號(hào)赂乐。

2.1. MPR前放量

在風(fēng)險(xiǎn)可承受之內(nèi),盡快放量到MPR階段咖气。

2.1.1. 風(fēng)險(xiǎn)和可承受風(fēng)險(xiǎn)

將流量放至q的風(fēng)險(xiǎn)為(其實(shí)就是treatment對(duì)大盤影響的估計(jì)):
R(q) = |\delta| * g(r) * h(q)
其中:
\delta = \frac{treatment mean - control mean}{control mean}
是影響效果挨措,
g(r) = \begin{cases} & r, r >= r_0 \\ & r_0, r < r_0 \end{cases}
是左截?cái)嗟挠|發(fā)率,
h(r) = \begin{cases} & q, q >= q_0 \\ & q_0, q < q_0 \end{cases}
是左截?cái)嗟姆帕勘取?/p>

如果滿足:
R(q) <= \tau
就認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)是可承受的崩溪。
關(guān)于\tau的選擇浅役,不同指標(biāo)選擇不同(todo

2.1.2. 假設(shè)檢驗(yàn)

Q = \{q_1, q_2, ...\}為可能的放量比,在linkedIn一般{1%, 5%, 10%, 25%, 50%}伶唯。

假設(shè)模板:
H_0^q : R(q) <= \tau \\ H_0^q : R(q) > \tau

2.1.3. 貫序檢驗(yàn)

使用Generalized Sequential Probability Ratio Test (GSPRT)觉既,任意時(shí)刻t的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量:
L_t(H_k^q) = \frac{\sup_{H^q_k}\pi_kf_{k}^{t}(X^t)}{\sum_{j=0}^1\sup_{H^q_j}\pi_jf_{j}^{t}(X^t)}, k=0,1
其中f_{k}^{t}是似然函數(shù),X^t = (X^t_1,X^t_2,...)是t時(shí)刻用戶級(jí)別的指標(biāo)值乳幸,\pi_kH_k的先驗(yàn)概率瞪讼。

在GSPRT下,H^q_k被接受的條件為:
L_t(H^q_k) > \frac{1}{1 + A_k}
由于后驗(yàn)概率L_t(H^q_0) + L_t(H^q_1) = 1粹断,所以要選擇0 < A_k < 1以保證最多有一個(gè)假設(shè)被接受符欠。

基于大數(shù)定理和終極極限定理,組間均值差\Delta的分布近似正態(tài)瓶埋,方程轉(zhuǎn)化為(此處方法用的是貝葉斯):
L_t(H_k^q) = \frac{\sup_{H^q_k}\pi_kexp(-\frac{(\Delta - \delta)^2}{2s^2})}{\sum_{j=0}^1\sup_{H^q_j}\pi_jexp(-\frac{(\Delta - \delta)^2}{2s^2})}
其中s^2\Delta的方差希柿,\delta來(lái)自假設(shè)模板。

H_0對(duì)應(yīng)的A_0越高悬赏,越容易接受原假設(shè)狡汉,產(chǎn)生二類錯(cuò)誤;
H_1對(duì)應(yīng)的A_1越高闽颇,越容易拒絕原假設(shè)盾戴,產(chǎn)生一類錯(cuò)誤。

linkedIn的選擇:A_0 = 0.2, A_1 = 0.1兵多。

最終流程:
1). 如果任意環(huán)節(jié)q尖啡,L_t(H^q_1) > \frac{1}{1 + A_1}橄仆,拒絕原假設(shè),不能繼續(xù)放量衅斩;
2). 如果某些環(huán)節(jié)盆顾,L_t(H^q_0) > \frac{1}{1 + A_0},接受原假設(shè)畏梆,放量到其中最大q階段您宪;
3). 其他情況,繼續(xù)觀察到t+1奠涌,根據(jù)L_(t+1)進(jìn)行決策宪巨;
4). 如果直到t = 7都沒(méi)滿足條件,建議放量溜畅。

2.1.4. 多個(gè)指標(biāo)情況

通過(guò)控制FDR來(lái)矯正多重檢驗(yàn)問(wèn)題捏卓,通過(guò)類似Benjamini-Hochberg方差來(lái)處理L_t(H_1^q)
1). 將M個(gè)指標(biāo)結(jié)果L_t^{(1)}(H_1^q),\ L_t^{(2)}(H_1^q),\ L_t^{(3)}(H_1^q)...進(jìn)行降序排列;
2). 按順序進(jìn)行比較:
L_t^{(m)}(H_1^q) > \frac{1}{1 + \frac{mA_1}{M}}
至少一個(gè)指標(biāo)滿足條件時(shí)慈格,接受H_1^q怠晴。

所以放量條件為:
1). H_1^q未被接受;
2). 主要指標(biāo)都接受H_0^q浴捆。

2.2. MPR階段的放量

MPR之前主要關(guān)注規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)蒜田,MPR階段關(guān)注速度和決策質(zhì)量。

2.2.1. MPR時(shí)長(zhǎng)

至少一周的時(shí)間

2.2.2. 指標(biāo)的影響

重要的指標(biāo):任意指標(biāo)p小于0.05选泻,就需要仔細(xì)研究物邑;
其他指標(biāo):顯著性為0.1,并控制錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率滔金,如果負(fù)向顯著就不建議放量到100%。

2.2.3. 其他發(fā)現(xiàn)的警告

如果有其他發(fā)現(xiàn)茂嗓,比如burn-in效應(yīng)餐茵、inconsistent results、heterogeneous treatment效應(yīng)等述吸。這些應(yīng)該被自動(dòng)計(jì)算忿族,并給出更好、更全面的推薦方案蝌矛。

2.3. 評(píng)估

分兩方面評(píng)估:

  • 一致性
    理想情況下道批,t階段放量結(jié)論,在t+1階段依然符合入撒;
  • 速度
    理想情況下隆豹,用更少的階段、合計(jì)更短的時(shí)間茅逮,到達(dá)MPR璃赡。

LinkedIn收集了484個(gè)去年在MPR階段滿一周的實(shí)驗(yàn)判哥。由于他們的放量各異,采用了50%流量階段進(jìn)行模擬碉考,pre-MPR前取q\in \{1\%,5\%,10\%,25\%\}塌计。

5% ramp Day=1 vs Day-7

全階段的模擬:


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