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为什么在A/B测试中,没有统计功效的显著性毫无意义

为什么在A/B测试中,没有统计功效的显著性毫无意义 荷兰快看
2018-04-18
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导读:在进行 A/B 测试时,经过几个购买周期后仍未得到显著结果的情况并不少见。但这还不够。因为显著性并非 A/B 测试中唯一重要的因素。缺乏统计功效(power)的显著性毫无意义。

在进行A/B测试时,经过几个购买周期后再次未能找到显著性结果的情况常见吗?这还不够。因为显著性并非A/B测试中唯一重要的因素。没有功效性的显著性是毫无意义的。

显著性用于判断 A/B 测试中各变体之间的差异是否足够大,从而排除随机因素的影响。几乎所有用于执行 A/B 测试的工具都会告知你是否以及何时将达到统计显著性。这些工具主要通过观察当前原始版本与变体之间的差异,以及实验运行期间截至目前所获得的流量来进行计算。随后,工具会借助精妙的数学公式为你计算出该差异是否足够大。

如果没有足够的动力,你可能会严重损害业务

几乎所有人都只关注显著性,但这个故事还有另一个方面,大多数工具在计算显著性时并未考虑这一点。从统计学角度来看,功效(Power)是执行 A/B 测试时另一个极其重要的概念。那它是什么呢?Power 是指当效应确实存在时,观察到该效应的概率。这意味着,如果统计功效过低,A/B 测试很可能无法检测到实际存在的效果。

我们通常采用至少80%的统计功效——这与社会科学研究中普遍接受的5%显著性水平一样,是一种被广泛采纳的选择。这意味着你有80%的概率能够检测到预期的效应。因此,统计功效至关重要。

假设你在实验中达到了显著性差异,但统计功效仅为20%。这意味着在五分之一的实验中,你实际上会发现显著性差异。这使得研究更像是在赌博,而非进行严谨的科学研究。在统计功效过低的实验中观察到差异,更可能是偶然结果。也就是说,该差异在你的实验中存在,但在现实中并不存在。这会导致你最终实施一个对业务毫无积极影响的变体,从而可能对业务造成严重损害。

功率解释

为了进一步阐明显著性与功效之间的区别,我在下图中展示了这两个概念。我们以司法审判为例进行对比。如果法官认定某人犯罪成立,我们当然希望这个人确实有罪。我们不愿意关押无辜者(第一类错误)。这在图中的右侧有所体现。95%的显著性水平意味着我们将罪犯绳之以法的概率。然而,关押无辜者的概率仍然为5%。在测试不同版本时也是如此:我们有5%的概率会将一个并非真正胜出的版本误判为赢家。

图左侧阐释了功效(power)的概念。如果法官认为无法证明某人犯罪,我们希望该人确实是无辜的。我们不愿看到罪犯逍遥法外(即第二类错误)。较高的功效能降低让罪犯逍遥法外的概率。这正是我们在测试不同变体时所追求的目标。较高的功效意味着我们更不容易漏掉实际存在的差异。

通过 A/B 测试提升功效

互联网上有许多免费工具,可以快速、轻松地计算你的功效。例如这个。你计算出的功效与显著性水平、效应量和样本量有关。具体的计算过程此处暂不赘述。但我希望强调一个重要方面:在功效为 80% 且显著性水平为 5% 的情况下,效应量与样本量之间的关系。

为了计算变体的增长幅度,我们计算的是相对于当前转化率的百分比增长。假设我们按 2% 的变化进行计算,那么针对不同转化率,每个变体所需的样本量如下:

当前转化率 每个变体的样本量
50% 39,242
20% 157,328
10% 354,139
5% 747,760
1% 3,896,727

因此,在转化率为1%的情况下,你需要的访客数量是转化率50%时的100倍。2%的提升幅度并不算大效应,但如果你只是对网站进行微小的改动,通常很难期望有更大的提升。因此,建议——尤其是对于流量较少的网站——进行更大幅度的修改并在网站上进行测试。

何时计算功率?

既然你已经了解了这一点,也许就能更清楚地解释为什么测试结果经常呈现为不显著或阴性;这很可能与样本量及其统计功效有关。因此,请重新审视那些有意义的测试,并使用在线工具计算样本量是否足够大。如果不够,不妨重新进行测试,直到达到你根据原始测试中发现的效应量预先计算出的样本量为止。

在进行新的实验时,你需要提前计算所需的样本量,其中除了显著性水平外,还应纳入预期的统计功效(power)。这样做是为了避免得出错误的结论,并准确确定实验所需的样本量。为此,你需要知道当前的转化率以及你预期通过测试能带来的提升幅度。不要随意猜测或寄希望于结果成真。让分析师深入挖掘数据,并请专家评估你的测试可能产生的最小预期效应。然后,使用在线工具计算每个变体所需的样本量。

如果观测到的数据量非常大,请尝试不要计算实验对订单数量的影响,而是计算其对漏斗中更早期步骤的影响(该步骤的基础转化率通常要高得多)。例如,对于电子商务企业来说,这可能是从产品页面到购物车的步骤。请注意,这会使实验对你利润的影响变得不那么纯粹,因为你离实际订单更远,且实验在漏斗后续阶段的影响可能会相互抵消。

为您的CRO计划提供的实用建议

如果你仍然觉得“power”这个概念模糊,并且你是亲自进行测试的人,我强烈建议你将这些工作外包给CRO专家或分析师。听起来有些夸张?别误会。错误解读测试结果可能会对你的业务造成严重损害,最终花费更多金钱。这就像去看医生一样。在没有充分检查的情况下,你(希望)不会让任何医生为你进行手术。

最后:如果再次出现阴性测试结果?不妨向公司内的研究人员提问:“这次测试的统计功效有多大?”或者:“我们是否有足够的观测数据来对该效应做出判断?”或者:“这个实验是否真的应该启动?”现在你可以更安心地提出这些问题。毕竟,你知道显著性并非万能。

【声明】内容源于网络
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