思维模型

测试结果分组分析

把实验结果按有意义的特征分组,可以发现仅看平均值时可能忽略的隐藏效应。

探索一下

一家电商网站对结账流程的改动做了 A/B 测试。总体结果显示,转化率没有提升,于是团队撤回了改动。这个决定对吗?

想一想,总体平均值可能掩盖了什么。

看看分组分析能揭示哪些隐藏的效果。

理解概念

理解概念

对测试结果做分组分析,就是把数据按有意义的特征分成不同群体,而不只是看总体平均值。想象一种药物,它能帮助七成患者,却会伤害其余三成患者——平均效果看起来可能毫无作用,实际上却对不同群体产生了强烈而相反的影响。同样,某次结账流程的改动可能帮助了手机用户,却影响了电脑用户,两种效果在总体平均值中相互抵消。按设备类型、地区或成为客户的时间长短等特征分组,你就能发现那些被平均值完全掩盖的效果。开头问题的正确答案是“取决于不同群体的表现”:团队应该先对数据做分组分析,看看不同客户群体的反应是否不同,再决定是否撤回改动。 请注意:下次看到结果没有变化时,问问自己是否已经按有意义的特征做了分组分析。

详细讲解

详细讲解

分组分析会根据可能影响结果的特征,把实验数据分成不同群体,比如设备类型、所在地区、新用户还是回访用户、流量来源或过去的行为。分析过程是:先运行实验,得到总体结果;再提出假设,判断哪些群体的反应可能不同;最后分别分析每个群体。当不同群体受到的影响不同时,总体平均值可能同时掩盖正面和负面的效果。

辛普森悖论的风险:这是一种统计现象:某个趋势在多个不同的数据组中都存在,但把这些组合在一起后,趋势却消失了,甚至反转。例如,结账流程的改动可能让手机端转化率提高了百分之十五,却让电脑端转化率降低了百分之十。如果手机用户占流量的四成,电脑用户占六成,那么即使这次改动帮助了一个规模大、还在不断增长的用户群体,总体效果也可能看起来没有变化,甚至是负面的。

实用的分组分析框架:从你已经在记录的维度入手。对于电商,可以按设备类型、首次购买还是再次购买的客户,以及购买品类来分组。对于面向企业的软件,可以按公司规模、角色(决策者还是使用者)和地理区域来分组。关键是在运行实验前就规划好分组,避免事后挑选对自己有利的结果。提前记录分组假设,再有系统地检验这些假设。

什么时候分组分析最有价值:当你的用户在需求或使用情境上存在差异时,分组分析最有价值。定价页面的改动可能吸引对价格敏感的新客户,却让忠诚的深度用户反感。某个功能的重新设计可能帮助新手,却让熟练用户感到挫败。在这些情况下,分组分析能帮你判断,是否应该为不同群体提供不同的体验,而不是让所有人使用同一种方案。

研究依据

研究依据

关于实验中亚组分析的研究,既揭示了它的价值,也指出了其中的陷阱。Kohavi 等人(2020)强调,要正确地做分组分析,就需要事先确定分组,以免得出错误发现:如果数据科学家在事后用足够多的方式切分数据,总能找到某个碰巧呈现正面结果的群体 [1]。Gelman(2017)展示了多层模型如何借助不同群体之间的信息,改进各组的估计,减少小样本分组分析中常见的高方差问题,也就是估计结果容易大幅波动的问题 [2]。

  • Kohavi 等人(2020):可信的在线对照实验会事先确定分组,并进行多重比较校正,避免通过反复挖掘数据找出虚假效应 [1]。
  • Gelman 和 Hill(2007):多层(层级)模型会对各组估计和总体估计进行部分汇聚,也就是让两者适度共享信息,在了解各组特点和把握总体规律之间取得平衡 [3]。
  • Hsu 等人(2020):要检测出真实的交互效应,亚组分析需要比总体实验更大的样本量,因为统计功效会受到所关注的最小群体的限制 [4]。

适用局限

适用局限

分组分析也会带来统计上的挑战:每组样本变少,会增大方差、降低统计功效,让真实效果更难被检测出来。分组越多,就越容易仅凭偶然得到假阳性结果,这就是多重比较问题。你必须在查看结果前预注册分组假设,避免“p 值操纵”或挑选有利结果。此外,不同分组维度之间可能存在复杂的交互作用:某项改动可能帮助了加利福尼亚州的手机用户,却影响了纽约州的手机用户,导致潜在的分组组合数量激增。最后,各组的情况也可能随时间变化。随着流量来源的构成改变,上个季度对新用户有效的做法,这个季度可能就不再有效。

参考来源

参考来源

试一试

检验你的理解

一项测试显示,总体转化率提升了 2%,在统计上显著,但提升幅度小于预期。接下来,哪项分组分析最有依据?

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答案: 检查手机用户和电脑用户的结果是否不同

总体上的小幅提升,可能掩盖了不同群体中方向相反的效果:手机用户的转化率可能提升了 15%,电脑用户的转化率却下降了 5%。分组分析能揭示,各组是否都获得了小幅改善,还是效果因群体而异,需要有针对性的方案,而不是一律上线或撤回。

一个产品团队测试了一项新功能,发现它对整体参与度没有影响。但按用户使用产品的时间长短分组后发现,新用户的参与度提高了 20%,深度用户的参与度却下降了 15%。下一步最合适的做法是什么?

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答案: 只向新用户上线该功能

分组分析揭示了异质性处理效应,也就是同一项改动对不同群体的影响不同:这个功能帮助了新用户,却影响了深度用户。与其接受平均结果所显示的“没有影响”,或是不加区分地全面上线,正确的做法是只向受益的群体上线。这就是分组分析的实际价值:它能发现被汇总指标掩盖的双赢方案。

在 A/B 测试中,哪种情况最能体现辛普森悖论?

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答案: 实验方案在所有分组中都胜出,但总体上却落败

辛普森悖论是指,分组结果在合并后发生反转。当各组规模和转化率差异很大时,就可能出现这种情况。想象一个实验方案,它既提高了新用户的转化率(从 10% 提高到 12%),也提高了回访用户的转化率(从 50% 提高到 55%)。但由于对照组中大多数是回访用户,而实验组中大多数是新用户,即使实验方案在每个分组中都胜出,总体平均值仍可能显示它落败。

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