數據分析方法論之A/B測試

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在產品日常工作中,A/B測試這一方法的使用十分常見,我們可以結合A/B測試,比較兩個或多個不同版本的產品、服務或策略,以得出哪個版本結果相對更優。這篇文章里,作者就對A/B測試的流程進行了拆解分析,一起來看。

AB測試是一種統計方法,用于比較兩個或多個不同版本的產品、服務或策略,以確定哪個版本能夠產生更好的結果。在AB測試中,將目標人群隨機分為兩組,一組接觸版本A,另一組接觸版本B,然后收集和分析數據來評估兩個版本的表現差異。

AB測試最核心的原理,基于控制變量法的思想進行假設檢驗。

控制變量法是一種科學實驗設計的方法,旨在減少外部因素對實驗結果的影響。通過控制變量,研究人員可以更準確地評估特定因素對實驗結果的影響,從而得出可靠的結論。

在使用控制變量法時,研究人員會明確定義并控制可能影響實驗結果的各個變量,除了感興趣的因素之外,其他變量應該保持恒定。這樣做的目的是排除其他可能導致觀察到的差異的干擾因素。

假設檢驗是一種統計方法,用于對統計樣本數據進行分析以驗證關于總體特征的假設。它基于樣本數據的觀察結果,評估這些觀察結果是否支持或反駁某個假設。

在假設檢驗中,通常有兩個假設:

零假設(H0):表示沒有觀察到的效應或差異,即不存在真實的關聯或差異。通常將其表示為無效果、無影響或隨機性。

備擇假設(H1或Ha):表示存在觀察到的效應、關聯或差異,與零假設相反。它可以是雙邊備擇假設(兩組之間存在顯著差異)或單邊備擇假設(一組大于另一組或小于另一組)。

假設檢驗的步驟,通常包括以下幾個方面:

  1. 確定問題和研究目標:明確要驗證的假設,并確定所需的統計方法和適當的檢驗類型。
  2. 設定顯著性水平:選擇顯著性水平(通常為0.05),表示允許出現錯誤地拒絕零假設的概率。
  3. 收集數據并計算統計量:收集樣本數據,并計算適當的統計量,如均值、比例、差異或相關性。
  4. 假設檢驗:根據所選的檢驗類型,將計算得到的統計量與相應的概率分布進行比較,以確定是否拒絕零假設。
  5. 計算p值和做出決策:根據統計分析結果計算出的p值,與事先設定的顯著性水平進行比較。如果p值小于顯著性水平,則拒絕零假設,否則接受零假設。

AB測試通常用于優化網站設計、廣告效果、用戶界面、營銷策略等方面。通過對比不同版本的指標,如點擊率、轉化率、銷售量等,可以確定哪個版本更有效,并基于這些結果做出決策。

一、AB測試流程

二、明確實驗背景

指深入理解組織或產品所面臨的挑戰和目標,以確定AB測試的關鍵目的,比如策略效果驗證,產品功能驗證等

三、選擇指標

需要綜合考慮實際可測性、敏感度、用戶體驗、長期影響和業務目標等因素。通過選擇合適的指標,可以更好地評估實驗結果,并做出有效的決策;

指標選取的關鍵考慮因素:

  1. 目標:根據目標來選擇與之相關的指標。
  2. 實際可測性:確保所選擇的指標是可以被準確測量和收集數據的。指標應該是客觀的,能夠經過統計分析得出可靠的結論。
  3. 敏感度:選擇對于變化敏感的指標。如果你希望檢測到較小的效果或差異,需要選擇一個相對敏感的指標。
  4. 用戶體驗:考慮用戶體驗指標,如頁面加載時間、用戶留存率、轉化率等。這些指標直接關系到用戶對產品或服務的滿意度和使用體驗。
  5. 長期影響:除了即時的指標,還應考慮長期的影響。某個指標在短期可能有所改善,但可能對長期業務結果并無實際影響。
  6. 綜合性:綜合多個指標來全面評估測試結果。單一指標可能無法全面反映問題,因此建議選擇多個相關指標進行綜合分析。
  7. 可比性:確保所選擇的指標在不同實驗組之間具有可比性,即能夠進行有效的統計對比。
  8. 業務目標導向:最重要的是將指標與你的業務目標聯系起來。選擇那些對于實現業務目標有實際意義的指標,而非僅僅追求表面上的差異。

四、制定假設

基于實驗目標和背景信息,提出明確的假設。假設應該是可測量的,并明確指出預期的結果差異。

計算樣本量

1)數值類計算:需要填寫方差

http://powerandsamplesize.com/Calculators/Compare-2-Means/2-Sample-Equality

https://www.stat.ubc.ca/~rollin/stats/ssize/n2.html

2)比值類計算:不需要方差

https://www.evanmiller.org/ab-testing/sample-size.html

五、流量分組

分流是指將參與測試的用戶或觀察對象隨機分配到不同的實驗組(通常是A組和B組)的過程。這樣可以確保實驗組之間的差異僅由測試因素引起,而不受其他因素的干擾。

六、實驗周期計算

一種常用的方法是通過在線AB測試樣本量計算器,例如”Sample Size Calculator for AB Testing”等,這些工具會根據輸入的參數返回所需的樣本量和實驗持續時間估計。

七、AA實驗

也被稱為“純控制組實驗”或“雙重盲試實驗”。在AA實驗中,所有參與實驗的用戶或觀察對象都被隨機分配到相同的控制組,沒有額外的實驗組。這意味著在AA實驗中,不存在對比組來測試特定變量或功能的效果。

AA實驗通常被用作驗證實驗環境的有效性和穩定性,以確保實驗結果可靠和可解釋。它可以用于評估實驗平臺、數據收集方法、測量指標等方面的可靠性,或者作為預實驗(pilot study)的一部分。

八、線上驗證

一個是驗證實驗策略是否真的觸發。即我們上線的實驗組,是否在產品上實際落地了,比如我們優化的文案,看實驗組在前端看到的文案是不是優化過的。

另一個是驗證同一個用戶只能在同一個桶中,要是同時出現在兩個桶中,后期數據也會不置信。

九、數據檢驗

在進行AB測試數據檢驗時,需要選擇適當的方法和假設,并根據樣本大小、數據分布和實驗設計來確定合適的統計分析方法。

假設檢驗(Hypothesis Testing)根據AB組的觀測數據,建立一個零假設(Null Hypothesis)和一個備擇假設(Alternative Hypothesis)。零假設通常假定A組和B組沒有真實差異,備擇假設則認為存在差異。通過計算統計量和對應的p值,來評估零假設的可信程度。

t檢驗(t-test):適用于比較兩個相關或獨立樣本的平均值差異。如果數據滿足正態分布和其他t檢驗的假設條件,可以使用獨立樣本t檢驗或配對樣本t檢驗來比較A組和B組之間的平均值差異。

來源公眾號:FAL-金科應用研院(ID:fintechapplab_sz),Make Fintech Easier And Smarter

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