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Equilibrando la Duración y el Tamaño de Muestra en Pruebas A/B

Aprende a gestionar de manera efectiva la configuración de experimentos A/B para obtener resultados confiables.

Harrison H. Li, Chaoyu Yu

― 6 minilectura


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Tabla de contenidos

Al hacer un experimento A/B en línea, elegir cuánto tiempo correrlo y cuánta gente involucrar es súper importante. La idea es averiguar si un cambio realmente hace una diferencia sin perder demasiado tiempo o recursos. Aunque sabemos que un grupo más grande de personas puede darnos un resultado más claro, el impacto de cuánto tiempo corremos el experimento no siempre es obvio.

¿Qué es la Prueba A/B?

La prueba A/B implica dividir a los usuarios en dos grupos: un grupo (el grupo de control) ve la versión original de una característica, mientras que el otro grupo (el grupo de tratamiento) ve una nueva versión. Al comparar cómo se desempeña cada grupo, podemos ver si la nueva característica es efectiva. Por ejemplo, si queremos saber si un nuevo diseño de página de inicio atrae a más visitantes diarios, seguiríamos cómo se comporta cada grupo con el tiempo.

Duración y Tamaño de muestra

Al configurar un experimento, los investigadores se enfrentan a dos preguntas principales:

  1. ¿Cuánto tiempo debería durar el experimento?
  2. ¿Qué tan grande debería ser el tamaño de la muestra?

Lo común es correr los experimentos el tiempo suficiente para obtener resultados confiables, a menudo por una semana o más, para tener en cuenta los diferentes comportamientos diarios de los usuarios.

La Importancia del Seguimiento de Usuarios

En muchos experimentos, es esencial mantener a los mismos usuarios en el mismo grupo durante varios días. Esta consistencia ayuda a recopilar datos más confiables. Si los usuarios cambian constantemente entre grupos, puede crear confusión y llevar a resultados inexactos.

Analizando los Resultados

Una parte clave de las Pruebas A/B es analizar los datos para averiguar cuán significativos son los resultados. El análisis estadístico ayuda a determinar si los cambios observados se deben a la nueva característica o simplemente a la suerte. El objetivo es calcular un intervalo de confianza (IC), que da un rango de valores que probablemente incluye el verdadero efecto del cambio.

Varianza e Intervalos de Confianza

El ancho del intervalo de confianza está relacionado con cuántos datos tenemos. En términos simples, un intervalo más amplio sugiere menos confianza en los resultados, mientras que un intervalo más estrecho sugiere más confianza. Un tamaño de muestra más grande generalmente significa un IC más estrecho.

Curiosamente, correr el experimento durante un período más largo tiene un efecto diferente en el ancho del IC en comparación con simplemente aumentar el tamaño de la muestra. A veces, después de cierto punto, extender el experimento no reduce significativamente el IC. Aquí es donde entender cómo la duración impacta los datos se vuelve crucial.

Correlación Temporal

Un factor crítico en nuestro análisis es la "correlación temporal específica del usuario" (UTC). Esto mide cómo se mantiene consistente el comportamiento del usuario a lo largo del tiempo. Si los usuarios tienden a visitar la plataforma con frecuencia, la correlación es alta, y simplemente correr el experimento más tiempo puede no ayudar mucho a reducir el IC. Por el contrario, si el comportamiento del usuario es más aleatorio, extender la duración puede dar mejores resultados.

El Rol de los Datos Pre-Experimento

Tener datos sobre los usuarios antes de que comience el experimento también puede mejorar los resultados. Estos datos del período previo ayudan a tener en cuenta las variaciones individuales, haciendo que la estimación del efecto sea más precisa. Como resultado, los investigadores pueden reducir el ancho del IC, llevando a conclusiones más confiables.

Experimentos de Usuario vs. Usuario-Día

Hay dos tipos principales de experimentos: basados en usuarios y basados en usuario-día. En los experimentos de usuarios, los mismos usuarios se mantienen en sus grupos asignados durante todo el experimento. En los experimentos de usuario-día, se introduce un nuevo conjunto de usuarios cada día. Mientras que los experimentos de usuarios proporcionan datos valiosos del período previo, los experimentos de usuario-día pueden llevar a resultados más precisos a lo largo del tiempo, especialmente si el experimento dura más.

Elegir el Tipo de Experimento Correcto

Al decidir qué tipo de experimento usar, los investigadores deben considerar cuidadosamente sus objetivos. Si es importante rastrear a los mismos usuarios para el análisis, se prefiere un experimento de usuarios. Sin embargo, para experimentos más largos sin el riesgo de confundir a los usuarios, un experimento de usuario-día podría ser la mejor opción.

Aplicaciones Prácticas

Para una organización como YouTube, encontrar un equilibrio entre la duración del experimento y el tamaño de la muestra es crucial. Al entender la correlación entre el comportamiento del usuario y la duración del experimento, pueden planear sus experimentos de manera efectiva.

Usar modelos matemáticos y datos de experimentos anteriores ayuda a estimar cuánto debería durar la duración para las próximas pruebas, lo que lleva a una mejor gestión de recursos.

Conclusiones Clave

  1. El Tamaño de la Muestra Importa: Un tamaño de muestra más grande generalmente lleva a resultados más confiables.
  2. La Duración del Experimento Cuenta: Correr un experimento más tiempo puede ayudar a reducir el IC, pero solo hasta cierto punto.
  3. Consistencia del Comportamiento del Usuario: Alta correlación temporal puede ralentizar la disminución del ancho del IC.
  4. Los Datos Pre-Experimento son Valiosos: Tener acceso a datos recopilados antes del experimento puede mejorar las estimaciones.
  5. Decisión sobre el Tipo de Experimento: Elegir entre experimentos de usuario y de usuario-día basándose en objetivos específicos.

Conclusión

En el mundo de la experimentación en línea, acertar en la configuración es crucial para el éxito. Al considerar cuidadosamente cuánto tiempo correr los experimentos y qué tan grandes hacerlos, las organizaciones pueden asegurarse de recoger datos significativos y tomar decisiones informadas basadas en sus hallazgos. Comprender el comportamiento del usuario, usar datos previos al experimento y seleccionar el tipo de experimento apropiado puede ayudar a mejorar la precisión y confiabilidad de los resultados.

Fuente original

Título: Setting the duration of online A/B experiments

Resumen: In designing an online A/B experiment, it is crucial to select a sample size and duration that ensure the resulting confidence interval (CI) for the treatment effect is the right width to detect an effect of meaningful magnitude with sufficient statistical power without wasting resources. While the relationship between sample size and CI width is well understood, the effect of experiment duration on CI width remains less clear. This paper provides an analytical formula for the width of a CI based on a ratio treatment effect estimator as a function of both sample size (N) and duration (T). The formula is derived from a mixed effects model with two variance components. One component, referred to as the temporal variance, persists over time for experiments where the same users are kept in the same experiment arm across different days. The remaining error variance component, by contrast, decays to zero as T gets large. The formula we derive introduces a key parameter that we call the user-specific temporal correlation (UTC), which quantifies the relative sizes of the two variance components and can be estimated from historical experiments. Higher UTC indicates a slower decay in CI width over time. On the other hand, when the UTC is 0 -- as for experiments where users shuffle in and out of the experiment across days -- the CI width decays at the standard parametric 1/T rate. We also study how access to pre-period data for the users in the experiment affects the CI width decay. We show our formula closely explains CI widths on real A/B experiments at YouTube.

Autores: Harrison H. Li, Chaoyu Yu

Última actualización: 2024-08-05 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2408.02830

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.02830

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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