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より速いA/Bテストの決定のための新しいメトリクス

新しいアプローチの指標がA/Bテストの効率と意思決定を向上させる。

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A/Bテストの指標を革命的A/Bテストの指標を革命的に変えるスピードを向上させる。新しい指標は、テストの決定における効率と
目次

オンラインの制御実験、よくA/Bテストって呼ばれるやつ、テック企業でよく使われてて、情報に基づいた意思決定をするのに役立ってるんだ。これらのテストでは、システムや製品の異なるバージョンを比較して、どれが北極星メトリックと呼ばれる重要な指標に基づいてよく機能するかを見てるんだ。例えば、長期的な収益とか、ユーザーがどれくらい頻繁に戻ってくるかみたいな感じ。このメトリックで大きな改善を示すバージョンが、通常はより良い選択肢として選ばれる。

でも、この北極星メトリックは、結果が出るまでに時間がかかることが多く、急激な変化に鈍感だったりする。これがテストを実施するコストを高くしちゃうことがあるんだ。テストは通常長い間実施しなきゃならなくて、時には重要な変化を見逃しちゃうこともある。結果的に、どのバージョンが良いのかについて誤った結論を出しちゃうんだよね。

こうした問題を解決するために、短期的なシグナルに焦点を当てた新しいメトリックを作る方法を提案するよ。これらのシグナルを使うことで、リアルな改善をより早く、確実に見つける可能性が高まるんだ。私たちの研究では、既存の方法がうまく機能していないことが多いって分かったよ。平均的なメトリックが敏感に見えるからといって、重大な変化を見逃す可能性が減るわけじゃないんだ。過去の実験で見られる統計的エラーを最小化することを提案するよ。

アクティブユーザーが数百万いる2つの大規模なソーシャルメディアアプリから得たデータを使って、A/Bテストを分析して私たちのアイデアを検証したんだ。その結果、私たちの新しいメトリックがこれらのテストの効率を大幅に向上させ、企業がより早く、より自信を持って意思決定できるようになることが分かったよ。

効果的なメトリックの必要性

テクノロジー企業は進化し続ける必要があるから、製品やユーザー体験を常に改善しなきゃならない。これは、競争力を保ってユーザーを引きつけるためには不可欠なんだ。デザイン、ユーザーインターフェース、バックエンド技術に関する決定は、ユーザーの満足度やリテンションに直接影響を与える。

A/Bテストは、こうした決定を下すための体系的な方法なんだ。ユーザーを異なる製品バリエーションを体験するグループに分けることで、企業はこれらのバージョンのパフォーマンスを直接比較できる。ただ、北極星メトリックを使うと欠点もある。長期間のデータ収集が必要になることが多いから、意思決定が遅れてしまうんだ。だから、多くの企業は信頼性が少し低くても、即時の洞察を与えてくれるセカンダリーメトリックに頼るようになってる。

現行の方法の一般的な問題

既存のA/Bテスト分析方法の主な問題は以下の通り:

  1. 過剰適合:現行のアプローチは、持っているデータにフィットしすぎて、新しいテストに効果的に一般化できないことがある。これが、あるバリエーションが実際よりも良いように見える偽陽性を引き起こすことになる。

  2. 第II種エラー:これは、テストが実際の効果を検出できず、機会を逃すこと。高い第II種エラーは、潜在的に有益な変化が無視されることを意味する。

  3. 長い実験時間:北極星メトリックの大きな変化を待つ必要があるため、意思決定が遅れ、企業に時間とリソースを浪費させる。

これらの問題に効果的に対処するために、A/Bテストの力を最大化することに焦点を当てた新しいメトリック開発の枠組みを提案するよ。

メトリック学習へのアプローチ

私たちの目標は、異なるシステムバージョンがどのように機能しているかをより正確に示すメトリックを作ること。短期的なシグナルから学ぶことで、A/Bテストの統計的パワーを向上させられるんだ。

過去の実験から学ぶ

私たちのアプローチの基盤は、過去のA/Bテストデータを分析すること。これらのデータには、多くの実験にわたるさまざまなメトリックが含まれていて、成功した結果とどのメトリックが相関しているかを見ることができる。特に注目するのは:

  • エンゲージメントレベル、例えば動画の視聴数やユーザーのインタラクション。
  • リテンション率や収益などの長期的なメトリック。

これらの関係を調べることで、どの短期的なシグナルが北極星メトリックと最も密接に関連しているかを特定できるんだ。

新しい目的の採用

単に平均メトリックの感度に頼るのではなく、私たちはメトリックに関連するエラーの数を最小化することを提案するよ。これは、タイプIIエラーを減らしつつ、テストが誤って有意な効果を示すタイプIエラーにも注意を払うことを意味する。

私たちの方法は、適切なバランスを取るための数学的変換を含んでる。この調整により、私たちのメトリックは敏感なだけでなく、さまざまなテストで効果的に機能することが保証されてるんだ。

メトリックのテスト

私たちが提案するメトリックは、2つの人気の短い動画プラットフォームのデータを使って検証された。月間アクティブユーザーが1億6000万人以上いるこのプラットフォームは、堅実な検証を確保するための十分なデータを提供してくれたんだ。

感度の分析

私たちのメトリックのパフォーマンスを測るために、leave-one-outクロスバリデーションという手法を使った。この方法では、1つの実験を除く全ての実験を使用してメトリックをトレーニングし、残した実験をテストケースとして使う。これにより、トレーニングデータを超えてメトリックがどれだけ一般化できるかを確認できるんだ。

結果は、私たちの新しいメトリックが平均パフォーマンスと統計テストの信頼性の両方を改善し、成功したバリアントを特定する際のエラーを減らしたことを示している。

北極星メトリックとの一致

私たちの分析の重要な側面の一つは、学習したメトリックが北極星メトリックとどれだけ一致しているかを測ることだった。私たちは、テストが有意な改善を示したとき、それが本当に北極星に基づいた改善であることを確認したいと思ったんだ。

私たちのメトリックの結果を北極星と比較することで、実際には有益でない変化を示唆するタイプIIIエラーを特定できた。最小化されたp値の最適化へのアプローチは、これらの不一致を多く排除するのに役立ったんだ。

パワーの増加とコストの削減

私たちの学習したメトリックを使うことで、統計的パワーが顕著に増加したことが見られた。つまり、テストがリアルな改善をより効果的に検出できるようになったってこと。

実験結果

結果は、私たちのメトリックだけを使った場合、パワーが最大78%増加することを示している。北極星と組み合わせると、このパワーは最大210%まで増加する可能性がある。これは、企業が重要な結論により早く、より自信を持って到達できることを意味してる。

さらに、統計的パワーを最適化することで、企業は実験をかなり小さなサンプルサイズで実施できるようになった-時には通常の北極星テストのたった12%まで小さくできることもある。この削減は、実験のコストを直接的に下げることにつながって、企業がより早く頻繁に実験できるようにしてるんだ。

洞察と結論

私たちの研究は、効果的なメトリックを学ぶことが、ただ有益なだけでなく、データに基づく意思決定に依存する現代のテクノロジービジネスにとってほぼ必須であることを示しているよ。

主要なポイント

  1. 短期的なシグナルが重要:短期的なユーザーエンゲージメントを反映するメトリックに焦点を当てることで、企業は迅速な意思決定を支える、 relevantで即効的な洞察を得られるんだ。

  2. 慎重なメトリック選択:過去のA/Bテストから学ぶことで、ビジネスゴールにより沿ったメトリックが作成され、信頼できるデータに基づいた決定ができるようになる。

  3. 効率の改善:小さなサンプルサイズで重要な結果を得られる能力はコストを削減し、企業が競争の激しい環境でアジャイルでいられるのを助ける。

結論として、統計的パワーを最大化するメトリックを開発することに対する私たちのアプローチは、従来の方法に比べて大きな改善を表しているよ。より早く、より正確な意思決定を促進することで、テック企業は製品を向上させ、ユーザーをより良くサポートできるようになる。

オリジナルソース

タイトル: Learning Metrics that Maximise Power for Accelerated A/B-Tests

概要: Online controlled experiments are a crucial tool to allow for confident decision-making in technology companies. A North Star metric is defined (such as long-term revenue or user retention), and system variants that statistically significantly improve on this metric in an A/B-test can be considered superior. North Star metrics are typically delayed and insensitive. As a result, the cost of experimentation is high: experiments need to run for a long time, and even then, type-II errors (i.e. false negatives) are prevalent. We propose to tackle this by learning metrics from short-term signals that directly maximise the statistical power they harness with respect to the North Star. We show that existing approaches are prone to overfitting, in that higher average metric sensitivity does not imply improved type-II errors, and propose to instead minimise the $p$-values a metric would have produced on a log of past experiments. We collect such datasets from two social media applications with over 160 million Monthly Active Users each, totalling over 153 A/B-pairs. Empirical results show that we are able to increase statistical power by up to 78% when using our learnt metrics stand-alone, and by up to 210% when used in tandem with the North Star. Alternatively, we can obtain constant statistical power at a sample size that is down to 12% of what the North Star requires, significantly reducing the cost of experimentation.

著者: Olivier Jeunen, Aleksei Ustimenko

最終更新: 2024-06-13 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2402.03915

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2402.03915

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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