AB实验假设检验方法:Delta Method

在货运AB实验的场景中,分流单元与分析单元不一定相同 。当分流单元与分析单元不一致时,常用的假设检验方法会使得指标方差被错误计算,影响统计量与p值的计算,对检验结果造成干扰。

以在订单分流实验中,检验 GTV Gross Transaction Value 配对率 差异的显著性为例。

该实验分流单位是订单ID,而GTV配对率的分析单位是交易单元,即¥1。此时分流单位与分析单位出现了不一致的现象。

当前GTV配对率的假设检验方法为单量校正法。定义检验统计量 Z Z Z为

Z = Δ r V a r ( Δ r ) = r 1 ^ − r 2 ^ r ^ ( 1 − r ^ ) ( 1 n 1 + 1 n 2 ) Z = \dfrac{\Delta r}{\sqrt{Var(\Delta r)}} = \dfrac{\widehat{r_1} - \widehat{r_2}}{\sqrt{\widehat{r}(1-\widehat{r})(\frac{1}{n_1}+\frac{1}{n_2})}} Z=Var(Δr) Δr = r (1−r )(n11+n21) r1 −r2

其中变量及其指标含义分别对应下表。

本文提出了基于Delta Method的假设检验计算 ,通过构造 V a r ( Δ r ) \sqrt{Var(\Delta r)} Var(Δr) 的无偏估计,从而得到假设检验统计量,解决分流单元与分析单元不一致时,犯第一类错误概率过高的问题。同时会结合Bootstrap方法,比较两种纠偏方法的效率。

1、理论基础

1、Delta Method

Delta Method在统计里通常可用来求渐近分布。利用连续可导的函数,将一种或多种随机变量转化为新的随机变量,可用于求样本均值、样本矩函数等。

1. 公式

Delta Method的公式有单变量与多变量两种形式,多变量的公式如下:

对于多元随机变量序列 { Y ( 1 ) , ⋯   , Y ( p ) } \{Y^{(1)}, \cdots, Y^{(p)}\} {Y(1), ⋯, Y(p)},定义 Y ⃗ = Y ( 1 ) , ⋯   , Y ( p ) T \vec{Y}=Y\^{(1)}, \\cdots, Y\^{(p)}^T Y =Y(1), ⋯, Y(p)T,假设 Y ⃗ \vec{Y} Y 满足渐近正态性,则

n Y ⃗ − θ ⟶ d N ( 0 , Σ ) \sqrt{n}\\vec{Y} - \\theta \stackrel{d}{\longrightarrow} N(0, \Sigma) n Y −θ⟶dN(0,Σ)

其中 θ ⃗ = θ 1 , ⋯   , θ n T \vec{\theta}=\\theta_1, \\cdots, \\theta_n^T θ =θ1, ⋯, θnT、 Σ \Sigma Σ分别为 Y ⃗ \vec{Y} Y 对应的期望与协方差。

给定多元函数 g g g,若 g g g在 θ ⃗ \vec{\theta} θ 处的梯度 ∇ g ( θ ⃗ ) \nabla g(\vec{\theta}) ∇g(θ )存在且不为 0 ⃗ \vec{0} 0 ,则

n g ( Y ⃗ ) − g ( θ ⃗ ) ⟶ d N ( 0 , ∇ T g ( θ ⃗ ) ⋅ Σ ⋅ ∇ g ( θ ⃗ ) ) \sqrt{n}\leftg(\\vec{Y}) - g(\\vec{\\theta})\\right \stackrel{d}{\longrightarrow} N\left(0, \nabla^T g(\vec{\theta}) \cdot \Sigma \cdot \nabla g(\vec{\theta}) \right) n g(Y )−g(θ )⟶dN(0,∇Tg(θ )⋅ Σ ⋅ ∇g(θ ))

梯度 ∇ g ( θ ⃗ ) = ∂ g ∂ Y ( 1 ) ( θ 1 ) , ⋯   , ∂ g ∂ Y ( p ) ( θ p ) T \nabla g(\vec{\theta})=\left\\frac{\\partial g}{\\partial Y\^{(1)}}(\\theta_1), \\cdots, \\frac{\\partial g}{\\partial Y\^{(p)}}(\\theta_p) \\right^T ∇g(θ )=∂Y(1)∂g(θ1),⋯, ∂Y(p)∂g(θp)T

协方差矩阵

Σ = V a r ( Y ( 1 ) ) ⋯ C o v ( Y ( 1 ) , Y ( p ) ) ⋮ ⋱ ⋮ C o v ( Y ( p ) , Y ( 1 ) ) ⋯ V a r ( Y ( p ) ) \Sigma = \begin{bmatrix} Var(Y^{(1)}) & \cdots& Cov(Y^{(1)}, Y^{(p)})\\ \vdots & \ddots& \vdots\\ Cov(Y^{(p)}, Y^{(1)}) & \cdots& Var(Y^{(p)}) \end{bmatrix} Σ = Var(Y(1))⋮Cov(Y(p),Y(1))⋯ ⋱ ⋯ Cov(Y(1),Y(p))⋮Var(Y(p))

2. Delta Method在AB实验中的应用

以GTV配对率为例

GTV配对率是反映交易金额转化效率的指标,其计算公式为 GTV配对率 = 配对GTV / 执行单GTV 。在订单ID分流的实验中,业务方与分析师会对比不同实验分组间该指标的差异,从而判断策略是否能够提升交易效率。

2.1 分流单元与分析单元一致化

记GTV配对率为 r r r,改写公式

r = G T V 配对率 = 配对 G T V 执行单 G T V = 配对 G T V / 执行单量 执行单 G T V / 执行单量 r=GTV配对率 = \frac{配对GTV}{执行单GTV} = \frac{配对GTV/执行单量}{执行单GTV/执行单量} r=GTV配对率=执行单GTV配对GTV= 执行单GTV/执行单量配对GTV/执行单量

定义 X ˉ \bar{X} Xˉ为配对GTV /执行单量,代表每笔执行单对应的配对金额均值;

Y ˉ \bar{Y} Yˉ为执行单GTV/执行单量,即执行单的单均价格。

此时 X ˉ \bar{X} Xˉ和 Y ˉ \bar{Y} Yˉ都是分析单位为订单ID的指标,

GTV配对率也变成了两个分流单元与分析单元一致的指标之商。

2.2 利用Delta Method计算方差

X ˉ \bar{X} Xˉ和 Y ˉ \bar{Y} Yˉ是反映单均价的指标,根据中心极限定理,其分布渐近服从正态分布。

n X ˉ − μ X ⟶ d N ( 0 , σ X 2 ) n Y ˉ − μ Y ⟶ d N ( 0 , σ Y 2 ) \sqrt{n}\\bar{X} - \\mu_X \stackrel{d}{\longrightarrow} N(0, \sigma_X^2) \sqrt{n}\\bar{Y} - \\mu_Y \stackrel{d}{\longrightarrow} N(0, \sigma_Y^2) n Xˉ−μX⟶dN(0,σX2) n Yˉ−μY⟶dN(0,σY2)

定义函数 g ( x , y ) = x / y g(x,y) = x/y g(x,y)=x/y,则有 r = g ( X ˉ , Y ˉ ) r=g(\bar{X}, \bar{Y}) r=g(Xˉ,Yˉ)。

不难发现 g g g为连续可导函数,且梯度为 ∇ g = 1 / y , − x / y 2 T \nabla g = 1/y, -x/y\^2^T ∇g = 1/y,−x/y2T

利用Delta Method,可以求出 r r r的方差

V a r ( r ) = V a r ( g ( X ˉ , Y ˉ ) ) = ∇ T g ( X ˉ , Y ˉ ) ⋅ Σ ⋅ ∇ g ( X ˉ , Y ˉ ) = 1 / Y ˉ − X ˉ / Y ˉ 2 V a r ( X ˉ ) C o v ( X ˉ , Y ˉ ) C o v ( X ˉ , Y ˉ ) V a r ( Y ˉ ) 1 / Y ˉ − X ˉ / Y ˉ 2 = V a r X ˉ Y ˉ 2 − 2 X ˉ Y ˉ 3 C o v ( X ˉ , Y ˉ ) + X ˉ 2 Y ˉ 4 V a r Y ˉ → 1 n μ X 2 μ Y 2 σ X 2 μ X 2 − 2 σ X Y μ X μ Y + σ Y 2 μ Y 2 \begin{aligned} Var(r) & = Var(g(\bar{X}, \bar{Y})) = \nabla^T g(\bar{X}, \bar{Y})\cdot\Sigma\cdot\nabla g(\bar{X}, \bar{Y}) \\ & = \begin{bmatrix} 1/\bar{Y}&-\bar{X}/\bar{Y}^2 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} Var(\bar{X})&Cov(\bar{X},\bar{Y})\\ Cov(\bar{X},\bar{Y})&Var(\bar{Y}) \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 1/\bar{Y}\\-\bar{X}/\bar{Y}^2 \end{bmatrix} \\ & = \dfrac{Var\bar{X}}{\bar{Y}^2} - 2\dfrac{\bar{X}}{\bar{Y}^3}Cov(\bar{X},\bar{Y}) + \dfrac{\bar{X}^2}{\bar{Y}^4}Var\bar{Y} \\ & \rightarrow \frac{1}{n}\frac{\mu_X^2}{\mu_Y^2} \left\\dfrac{\\sigma_X\^2}{\\mu_X\^2} - 2\\dfrac{\\sigma_{XY}}{\\mu_X\\mu_Y} + \\dfrac{\\sigma_Y\^2}{\\mu_Y\^2} \\right \end{aligned} Var(r) = Var(g(Xˉ,Yˉ)) = ∇Tg(Xˉ,Yˉ)⋅Σ⋅∇g(Xˉ,Yˉ) = 1/Yˉ−Xˉ/Yˉ2Var(Xˉ)Cov(Xˉ,Yˉ)Cov(Xˉ,Yˉ)Var(Yˉ)1/Yˉ−Xˉ/Yˉ2 = Yˉ2VarXˉ − 2Yˉ3XˉCov(Xˉ,Yˉ) + Yˉ4Xˉ2VarYˉ → n1μY2μX2μX2σX2− 2μXμYσXY + μY2σY2

( X 1 , Y 1 ) , ⋯   , ( X n , Y n ) (X_1, Y_1), \cdots, (X_n, Y_n) (X1,Y1),⋯,(Xn,Yn)为样本对,则可得到下列无偏估计

{ μ X ^ = 1 n ∑ i = 1 n X i μ Y ^ = 1 n ∑ i = 1 n Y i σ X 2 ^ = 1 n − 1 ∑ i = 1 n ( X i − μ X ^ ) 2 σ Y 2 ^ = 1 n − 1 ∑ i = 1 n ( Y i − μ Y ^ ) 2 σ X Y ^ = 1 n − 1 ∑ i = 1 n ( X i − μ X ^ ) ( Y i − μ Y ^ ) \left\{ \begin{aligned} \widehat{\mu_X}&=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^nX_i\\ \widehat{\mu_Y}&=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^nY_i\\ \widehat{\sigma_X^2}&=\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^n(X_i-\widehat{\mu_X})^2\\ \widehat{\sigma_Y^2}&=\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^n(Y_i-\widehat{\mu_Y})^2\\ \widehat{\sigma_{XY}}&=\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^n(X_i-\widehat{\mu_X})(Y_i-\widehat{\mu_Y})\\ \end{aligned} \right. ⎩ ⎨ ⎧μX μY σX2 σY2 σXY =n1i=1∑nXi=n1i=1∑nYi=n−11i=1∑n(Xi−μX )2=n−11i=1∑n(Yi−μY )2=n−11i=1∑n(Xi−μX )(Yi−μY )

将无偏估计带入计算公式,即可得到 r r r的方差估计 V a r ( r ) ^ \widehat{Var(r)} Var(r)

2.3 构造假设检验与计算统计量

在订单ID随机分流的AB实验中,记实验组的样本对为 ( X 1 ( t ) , Y 1 ( t ) ) , ⋯   , ( X n ( t ) , Y n ( t ) ) (X_1^{(t)}, Y_1^{(t)}), \cdots, (X_n^{(t)}, Y_n^{(t)}) (X1(t),Y1(t)),⋯,(Xn(t),Yn(t)),GTV配对率 r ( t ) ^ = ∑ i = 1 n X i ( t ) / ∑ i = 1 n Y i ( t ) \widehat{r^{(t)}}=\sum_{i=1}^nX_i^{(t)} \bigg/ \sum_{i=1}^nY_i^{(t)} r(t) =∑i=1nXi(t)/∑i=1nYi(t);对照组的样本对为 ( X 1 ( c ) , Y 1 ( c ) ) , ⋯   , ( X m ( c ) , Y m ( c ) ) (X_1^{(c)}, Y_1^{(c)}), \cdots, (X_m^{(c)}, Y_m^{(c)}) (X1(c),Y1(c)),⋯,(Xm(c),Ym(c)),GTV配对率 r ( c ) ^ = ∑ j = 1 m X i ( c ) / ∑ j = 1 m Y i ( c ) \widehat{r^{(c)}}=\sum_{j=1}^mX_i^{(c)} \bigg/ \sum_{j=1}^mY_i^{(c)} r(c) =∑j=1mXi(c)/∑j=1mYi(c)。业务方想判断策略是否会对GTV配对率产生显著影响,故可建立假设检验

H 0 : r ( t ) = r ( c ) H 1 : r ( t ) ≠ r ( c ) H_0:r^{(t)} = r^{(c)} \quad H_1:r^{(t)} \neq r^{(c)} H0:r(t)=r(c) H1:r(t)=r(c)

利用2.2的公式推导,可以利用不同实验分组的样本矩估计,计算得到GTV配对率的方差估计 V a r ( r ( t ) ^ ) , V a r ( r ( c ) ^ ) Var(\widehat{r^{(t)}}), Var(\widehat{r^{(c)}}) Var(r(t) ),Var(r(c) )

在得到样本均值与方差估计后,即可得到检验统计量的公式为

Z = Δ r ^ V a r Δ r ^ = r ( t ) ^ − r ( c ) ^ V a r ( r ( t ) ^ − r ( c ) ^ ) = r ( t ) ^ − r ( c ) ^ V a r ( r ( t ) ^ ) + V a r ( r ( c ) ^ ) Z=\dfrac{\widehat{\Delta r}}{\sqrt{\widehat{Var\Delta r}}} =\dfrac{\widehat{r^{(t)}}-\widehat{r^{(c)}}}{\sqrt{Var\left(\widehat{r^{(t)}}-\widehat{r^{(c)}}\right)}} =\dfrac{\widehat{r^{(t)}}-\widehat{r^{(c)}}}{\sqrt{Var(\widehat{r^{(t)}})+Var(\widehat{r^{(c)}})}} Z=VarΔr Δr =Var(r(t) −r(c) ) r(t) −r(c) =Var(r(t) )+Var(r(c) ) r(t) −r(c)

在样本量充足的情况下, Z Z Z近似服从标准正态分布,因此可直接求得p值,并通过比较p值与 α \alpha α的大小判断GTV配对率差异是否显著。

2、Bootstrap方法

Bootstrap 是现代统计学较为流行的一种统计方法。通过对给定数据集进行有放回的重抽样以创建多个数据子集,生成统计量的经验分布,可以计算标准误差、构建置信区间并对多种类型的样本统计信息进行假设检验,其应用范围逐步扩大,是目前业界对工业化 ABTEST 实验效果常见的处理方法。

在实验中我们采用非参数的 Bootstrap 方法,其核心思想和基本步骤如下:

  1. 假设原始样本数量为 N N N,通过 有放回的重抽样 从原始样本中抽取 N N N个样本,此过程允许重复抽样

  2. 根据抽出的样本计算给定的统计量的估计量 θ ^ \hat{\theta} θ^;

  3. 重复上述 次(一般大于 1000 ),得到 次(一般大于1000),得到 次(一般大于1000),得到个统计量 θ 1 ^ , ⋯   , θ B ^ \hat{\theta_1},\cdots,\hat{\theta_B} θ1^,⋯,θB^;

  4. 计算上述 B B B个统计量的估计量,如均值、方差等,得到原样本的均值与方差等统计量。

    a. 利用Bootstrap方法得到的统计量均值的无偏估计为 θ ^ ˉ = ∑ i = 1 B θ i ^ / B \bar{\hat{\theta}}=\sum_{i=1}^B\hat{\theta_i}/B θ^ˉ=∑i=1Bθi^/B,方差的无偏估计为 s e ^ 2 ( θ ^ ) = 1 B − 1 ∑ i = 1 B ( θ i ^ − θ ^ ˉ ) 2 \hat{se}^2(\hat{\theta})=\frac{1}{B-1}\sum_{i=1}^B(\hat{\theta_i}-\bar{\hat{\theta}})^2 se^2(θ^)=B−11∑i=1B(θi^−θ^ˉ)2

  5. 计算置信区间,若实验组观测指标落在置信区间内,则说明不同实验分组无显著差异,否则说明差异显著。

    a. 标准Bootstrap(SB)

    标准Bootstrap方法计算CI是以bootstrap计算的出的样本均值、样本方差构造的标准CI的计算方法。根据中心极限定理, θ ^ − E ( θ ^ ) s e ( θ ^ ) \frac{\hat{\theta}-E(\hat{\theta})}{se(\hat{\theta})} se(θ^)θ^−E(θ^)近似服从标准正态分布,则标准Bootstrap的置信区间为

    ( θ ^ ˉ − z 1 − α / 2 ⋅ s e ^ ( θ ^ ) , θ ^ ˉ + z 1 − α / 2 ⋅ s e ^ ( θ ^ ) ) (\bar{\hat{\theta}}-z_{1-\alpha/2}\cdot\hat{se}(\hat{\theta}),\bar{\hat{\theta}}+z_{1-\alpha/2}\cdot\hat{se}(\hat{\theta})) (θ^ˉ−z1−α/2⋅se^(θ^),θ^ˉ+z1−α/2⋅se^(θ^))

    b. 百分位数 Bootstrap(PB)

    百分位数的Bootstrap直接用 θ ^ \hat{\theta} θ^的分布来估计,在通过Bootstrap构造了 θ ^ \hat{\theta} θ^及其分布后,可直接利用其分位数构造置信区间,形式为

    ( θ ^ α / 2 , θ ^ 1 − α / 2 ) (\hat{\theta}{\alpha/2}, \hat{\theta}{1-\alpha/2}) (θ^α/2, θ^1−α/2)

    c. t百分位数Bootstrap(PTB)

    t百分位数Bootstrap是对SB、PB的一种融合,后者对分布要求过高, (无偏且近似正态) ,通常可以得到比PB更加精确的CI。统计量 θ ^ − E ( θ ^ ) s e ( θ ^ ) \frac{\hat{\theta}-E(\hat{\theta})}{se(\hat{\theta})} se(θ^)θ^−E(θ^)服从自由度为 B − B- B−的学生t分布,令该分布的 1 − α / 2 1-\alpha/2 1−α/2分位数 t ⋆ = t 1 − α / 2 ( B − 1 ) t^{\star}=t_{1-\alpha/2}(B-1) t⋆=t1−α/2(B−1),则PTB的置信区间为

    ( θ ^ ˉ − t ⋆ ⋅ s e ^ ( θ ^ ) , θ ^ ˉ + t ⋆ ⋅ s e ^ ( θ ^ ) ) (\bar{\hat{\theta}}-t^{\star}\cdot\hat{se}(\hat{\theta}),\bar{\hat{\theta}}+t^{\star}\cdot\hat{se}(\hat{\theta})) (θ^ˉ−t⋆⋅se^(θ^),θ^ˉ+t⋆⋅se^(θ^))

2、不同假设检验方法模拟数据对比

1. 订单ID随机分流

1.1 对比方案

为了更直观地理解使用错误的方差所带来的危害,利用当前真实数据模拟AA实验。实验信息如下:

| 模拟对象 | 某城市当日的订单(共xxx笔订单) |
| 模拟方式 | 将全体订单随机均匀划分为2组,模拟1000次AA实验 |
| 检验对象 | 不同分组的指标差异 - 配对率------作为对照指标,验证划分的随机性 - GTV配对率------验证不同检验方法的科学性 |
| 检验方法 | - 原始方法 - 单量校正法 - Delta Method - 分位数Bootstrap法 |

评估指标 - 犯第一类错误的概率 - 不同指标差异显著性下的分布

1.2 对比结果

在GTV配对率差异的假设检验计算中,Delta Method可有效控制犯第一类错误的概率,相对Bootstrap效率更高。

Delta Method与分位数Bootstrap法中,犯第一类错误的概率与 α \alpha α取值接近。原始方法与单量校正法中,犯第一类错误的概率过大,原始方法的拒绝域区间宽度过窄,稍有偏差就会导致第一类错误的发生。

Bootstrap方法虽然准确,但复杂度过高,需要对全体样本有放回地抽样,计算时间长,相较之下Delta Method方法效率更高。

犯第一类错误的次数 犯第一类错误的概率 置信区间长度 置信区间标准差
配对率差异检验 55 5.5%
原始方法 948 94.8% 8E-04 8E-09
单量校正法 431 43.1% 8E-03 0E+00
Delta Method 59 5.9% 2E-02 3E-05
分位数Bootstrap 58 5.8% 1E-02 3E-04

2. 用户ID随机分流

2.1 对比方案

实验信息如下:

| 模拟对象 | 某城市当日的下单用户(共xxx人) |
| 模拟方式 | 将全体订单随机均匀划分为2组,模拟1000次AA实验 |
| 检验对象 | 不同分组的指标差异 - 人均下单量------作为对照指标,验证划分的随机性 - 下单配对率------验证不同检验方法的科学性 |
| 检验方法 | - 原始方法 - Delta Method - 分位数Bootstrap法 |

评估指标 - 犯第一类错误的概率 - 不同指标差异显著性下的分布

2.2 对比结果

在用户下单配对率的假设检验计算中,Delta Method可有效控制犯第一类错误的概率,相对Bootstrap效率更高。

三种方法的MDE接近,但是犯第一类错误的概率差异较大。Delta Method与分位数Bootstrap法犯第一类错误的概率与 α \alpha α取值接近,而原始方法犯第一类错误的概率过大。

犯第一类错误的次数 犯第一类错误的概率 置信区间长度 置信区间标准差
人均下单量差异检验 55 5.5%
原始方法 130 13.0% 8E-03 5E-08
Delta Method 38 3.8% 1E-02 2E-06
分位数Bootstrap 44 4.4% 5E-03 2E-04

3、实际案例应用

1. 订单ID实验分流的GTV配对率差异检验

某采取订单id分流的实验,实验组的GTV配对率正向0.4p.p.。

现需要判断: GTV配对率是否显著不为0

实验组 对照组 绝对差异
订单数 xxx xxx xxx
下单GTV(元) xxx xxx xxx
配对GTV(元) xxx xxx xxx
GTV配对率 xxx xxx 0.4p.p.

实验的分流单位为订单ID,而用户下单配对率的分析单元为¥1,此处不一致。

定义 X ˉ \bar{X} Xˉ为配对GTV /执行单量 Y ˉ \bar{Y} Yˉ为执行单GTV/执行单量

函数 g ( x , y ) = x / g(x,y) = x/ g(x,y)=x/,则GTV配对率 r = g ( X ˉ , Y ˉ ) r=g(\bar{X}, \bar{Y}) r=g(Xˉ,Yˉ)。

可利用Delta Method对GTV配对率差异作显著性检验。

对比原始方法、单量校正法与Delta Method方法可得到下表:

  • 原始方法的方差过小,进而导致统计量过大,很难得到差异不显著的结论,缺乏科学性。
  • Delta Method与单量校正法都得到不显著的结论,但Delta Method方差更大,检验结果相对更科学。
方差 统计量 p_value 检验结果
原始方法 6E-09 60.00 0.00 显著
单量校正法 7E-06 1.60 0.11 不显著
Delta Method 2E-05 1.00 0.36 不显著

2. 用户ID实验分流的差异检验

某采取用户id分流的实验,实验组的用户下单配对率负向2p.p.,用户下单量多0.6%。

现需要判断: 用户下单配对率差异是否显著不为0

实验组 对照组 绝对差异 相对差异
用户数 xxx xxx xxx xxx
用户下单量 xxx xxx xxx 0.60%
用户配对单量 xxx xxx xxx xxx
配对率 xxx xxx -2.p.p. xxx

2.1 用户下单配对率

实验的分流单位为用户ID,而用户下单配对率的分析单元为订单ID,此处不一致。

定义 X ˉ \bar{X} Xˉ为人均配对单量 Y ˉ \bar{Y} Yˉ为人均执行单量 、函数 g ( x , y ) = x / y g(x,y) = x/y g(x,y)=x/y,则用户下单配对率 r = g ( X ˉ , Y ˉ ) r=g(\bar{X}, \bar{Y}) r=g(Xˉ,Yˉ)。

可利用Delta Method对指标差异作显著性检验。

原始方法直接对下单量、配对单量做z检验,检验结果为显著。而通过Delta Method方法估计方差后,方差变大,用户下单配对率差异由显著变为不显著。

方差 统计量 p_value 检验结果
原始方法 1E-05 -7.00 0.00 显著
Delta Method 2E-04 -2.00 0.08 不显著

总结

在实验分析中,正确估计指标的方差 是确保可靠结果的关键。在分流单元与分析单元不一致的情况下,Bootstrap和Delta Method都可以提供相对科学的结论。但在处理大量数据时,Bootstrap的计算成本较高,而Delta Method在满足基本假设的前提下,能够以较低的计算成本准确估计方差,显示出更高的效率。

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