首页 > 其他分享 >推荐系统三十六式学习笔记:工程篇.效果保证31|推荐系统的测试方法及常用指标介绍

推荐系统三十六式学习笔记:工程篇.效果保证31|推荐系统的测试方法及常用指标介绍

时间:2024-08-14 22:53:19浏览次数:14  
标签:离线 31 系统 用户 指标 测试 推荐 测试方法

目录

假设你已经有了自己的推荐系统,这个系统已经上线。

为什么要关注指标

面对推荐系统这样一个有诸多复杂因素联动起作用的系统,要时时刻刻知道它好不好,健不健康,你同样需要掌握一些测试方法及检测指标。

推荐系统的测试方法

我说过你需要有不确定性思维,推荐系统也需要测试,只是它不同于传统的功能测试。传统软件的功能测试,功能的响应是有预期的,点击一个关注按钮,应该有什么响应,是被产品文档明确规定的,也因此在开发功能的时候,可以同步写出测试用例来。反观推荐系统就没那么容易了,你什么都没动,可能两次推荐的结果都有可能不一样。

那么推荐系统要怎么测试呢?与其说推荐系统没有确定性的预期响应,不如说推荐系统的响应维度更高。

因为确定性的功能响应像是一个点,而推荐系统的响应则是高纬空间中的一个区域,而不是一个点。那么是不是推荐系统不需要单元测试了呢?显然也不是。

归纳起来,推荐系统的测试方法有四种:业务规则扫描、离线模拟测试、在线对比测试、用户访谈。

1.业务规则扫描

首先,业务规则扫描本质上就是传统软件的功能测试。确定的业务规则会对应有确定的规则,这些规则就可以翻译成单元测试,像是运行单元测试那样,对推荐系统逐一扫描业务规则。

通常这些业务规则对测试的要求也有软的和硬的两种。前者会对业务规则违反情况做一个基线规定,比如触发几率小于万分之几,在扫描测试时统计触发次数,只要统计触发几率不超过基线,就算合格。

而硬的规则,就是一票否决。例如一些业务黑名单,简直就是高压线,测试时碰不得,碰了就是Bug,就要想办法修正。

除了业务规则,还有一些容易让人忽视的地方,比如绝大多数推荐模型都涉及了数学计算,而数学计算中也有一些潜在的规则不能违反。比如除数不能违0,比如计算机的浮点数精度有限,经过一些指数运算后可能就出现预期之外的结果,还可能一些连续相乘的计算要防止出现0的乘数,类似这些在计算中的潜在业务规则,也需要扫描测试。

2.离线模拟测试

其次,就是在离线模拟测试。这是一种军事演习式的测试。模拟测试当然无法代替真实数据,但是也能暴露一些问题。通常做法是先收集业务数据,也就是根据业务场景特点,构造用户访问推荐接口的参数。

这些参数要尽量还原当时场景,然后拿这些参数数据去实时访问推荐系统,产生推荐结果日志,收集这些结果日志并计算评测指标,就是离线模拟测试。

显然,离线模拟测试是失真的测试,并且测试指标也有限,因为并不能得到用户真实及时的反馈。但是仍然有参考意义。

这些模拟得到的日志可以统称为曝光日志,它可以评测一些非效果类指标,例如推荐覆盖率,推荐失效率,推荐多样性等。关于这些指标具体含义,稍后再讲。那是不是离线模拟测试就是对效果一无所知、无法模拟呢?

也并不是,有一种办法是,利用历史真实日志构造用户访问参数,得到带评测接口的结果日志后,结合对应的真实反馈,可以定性评测效果对比。

比如,可以评测推荐结果的TopK的准确率,或者排序效果AUC。这些模型效果类指标,虽然不能代表最终关注的商业指标,但是两者之间一般存在一定的相关性。通常来说TopK准确率高,或者AUC高于0.5越多,对应的商业化指标就会越好,这是一个基本假设。通常离线模拟评测每一天的模型效果指标,同时计算当天真实的商业指标,可以绘制出两者之间的散点图,从而回归出一个简单的模型,用离线模型效果预估上线后真实商业指标。

3.在线对比测试

第三种测试方法就是真正的实战了,那就是ABtest,即在线对比测试,分流量做真实的评测。这需要一个支持流量正交切分的ABtest框架。ABtest在样本充分的前提下,基本上可以定性新的推荐系统是否比老的推荐系统更加优秀。

4.用户访谈

最后一种测试方法就是用户访谈,或者说用户调查。前面三种测试方法,背后的思想是数据驱动。

然而,数据测量的是系统外在表现,并不反映系统原理,而且数据指标是人设计的,是存在主观性和片面性的,人的认知广度和深度各有不同。

因此,除了要紧紧团结在数据驱动这个核心思想周围,还需要深入用户,对用户做最直接的交流,对用户访谈,更重要的意义不是评测推荐系统,而是评测推荐系统的指标,设计是否合理,是否其高低反映了你先预定的设定。

除此之外,通过前面三种测试方法如果得知系统表现的不好,那么结合直接真实的用户调查和访谈,可以为系统优化找到真实原因。

常用指标

推荐系统有很多指标,有很多率。实际上所有的指标就是在回答两个问题:系统有多好,还能有多好?

这两个问题恰恰就是推荐系统里面一个老大难问题的反映:探索利用问题。

系统有多好?这就是想问问:对数据利用得彻底吗?还能好多久?这个问题就是想问问:能探索出用户心得兴趣吗?这样就能继续开采利用了。也好比在职场中看一个人,除了看他现在的经验和解决问题的能力有多强,还要看他学习能力有多强,毕竟世界是变化的。

下面我分别说说这两类指标有哪些。

1.系统有多好?

检测系统到底有多好,其实,也有两类,一类是深度类,一类是广度类。

把数据看做是一座矿山,推荐系统是一个开采这座矿山的器械,系统有多好这个问题就是在关心开采的好不好,所以其实就看现在开采的深不深,开采的到不到位。广度指标就是指在矿上打满了钻井,而不仅仅盯着一处打井。深度类指标,就是看推荐系统在它的本职工作上做的如何。推荐系统的本职工作就是预测用户和物品之间的连接,预测的方法又有评分预测和行为预测。

因此深度类指标就旨在检测系统在这两个工作上是否做的到位,有针对离线模型的指标,也有在线的指标,下面我分别说一说;

1.评分准确度。通常就是均方根误差RMSE,或者其他误差类指标,反映预测评分效果的好坏。
2.排序。检测推荐系统排序能力非常重要,因为把用户偏爱的物品放在前面是推荐系统的天职。
由于推荐熊输出结果非常个人化,除了用户本人,其他都很难回答哪个好哪个不好,所以通常评价推荐系统排序效果很少采用搜索引擎排序质保,例如MAP,MRR,NDCG.搜索引擎评价搜索结果和查询相关性,具有很强的客观属性,可以他人代替评价,推荐系统评价排序通常采用AUC。
3.分类准确率,这个指标也是针对行为预测的,而行为预测就是分类问题,所以评价准确度就很自然。
在推荐系统中,评价准确度略微特殊,一般评价TopK准确率,与之对应的还有TopK召回率,这里的k和实际推荐系统场景相关,就是实际每次推荐系统需要输出几个结果。

TopK准确度计算方式如下:
如果日志中用户有A、B两个物品有正反馈行为,推荐系统退出一个物品列表,长度为k,这个列表中就与可能包含A、B两个物品中的一个或多个,下面这个表格就说明了TopK准确率和TopK召回率的含义。

在这里插入图片描述
这三个指标,比较直观地反映了推荐系统在预测这件事对数据开采的深度,实际上由于模型不同,还可以有不同的指标,也可以自己设计指标。但这三个指标也属于比较初期的指标,距离最终商业指标还有异地昂的距离。

通常检测推荐系统的商业指标有:点击率,转化率。其实把用户从打开你的应用或者网络开始,到最终完成一个消费,中间要经历数个步骤,也是大家常说的漏斗转化过程。

推荐系统如果在其中某个环节起作用,那么就要衡量那个环节的转化率,这个相比前面三个指标,更加接近真实效果。

除了比列类的商业指标,还要关注绝对量的商业指标,常见的有:社交关系数量,用户停留时长,GMV(成交额),关注绝对数量,除了因为它才是真正商业目标,还有一个原因,是要看推荐系统是否和别的系统之间存在零和博弈情况。

假如推荐系统导流效果提升,搜索引擎导流下降,从整个平台来看,因为整个平台的商业目标并没有那么成绩喜人,也需要警惕。

讲完深度类指标,下面进入广度类指标。
4.覆盖率。这项指标就是看推荐系统在多少用户身上开采成功了,覆盖率有细分为UV覆盖率和PV覆盖率。UV覆盖率计算方法是:
C O V u v = N l > c N u v COV_{uv}=\frac{N_{l>c}}{N_{uv}} COVuv​=Nuv​Nl>c​​

解释一下,首先要定义有效推荐,就是推荐结果长度保证在c个之上,独立访问的用户去重就是UV,有效推荐覆盖的独立去重用户数除以独立用户数就是UV覆盖率。PV覆盖率计算方法类似,唯一区别是计算时分子分母不去重。
C O V p v = N l > c ∗ N p v ∗ COV_{pv}=\frac{N_{l>c}^*}{N_{pv}^*} COVpv​=Npv∗​Nl>c∗​​

5.失效率 。失效率指标衡量推荐不出结果的情况。也分为UV失效率和PV失效率。UV失效率计算方法是:
L O S T u v = N l = 0 N u v LOST_{uv}=\frac{N_{l=0}}{N_{uv}} LOSTuv​=Nuv​Nl=0​​

分子是推荐结果列表长度为0覆盖的独立用户数,分母依然是去重后的独立访问用户数。PV失效率也一样,区别是不去重

L O S T p v = N l = 0 ∗ N p v ∗ LOST_{pv}=\frac{N_{l=0}^*}{N_{pv}^*} LOSTpv​=Npv∗​Nl=0∗​​

6.新颖性

对于用户来说,总是看见相同的内容会让他们审美疲劳,所以对用户来说,推荐的物品要有一定的新颖性。新颖性需要讲粒度,物品粒度。标签粒度,主题粒度,分类粒度等等。每个粒度上 评价用户没见过的物品比例。对于物品级别的新颖性,更多是靠直接过滤保证。

7.更新率
检测结果更新程度。如果推荐列表每天几乎一样,显然不可取,尤其是新闻资讯类,要求每次刷新都不一样,对更新频率要求更高。更新频率可以有很多衡量方式,有一种衡量每个推荐周期和上个周期相比,推荐列表中不同物品的比例。这个周期,可以是每次刷新,也可以是每天。

U P D A T E = △ N d i f f N l a s t UPDATE =\frac{△N_{diff}}{N_{last}} UPDATE=Nlast​△Ndiff​​

总结

推荐系统作为一种AI系统,其测试方法不完全相同于传统软件功能测试。对于推荐系统,也有一定的单元测试,扫描业务规则,对系统做一票否决制,因为这些业务规则定义明确。
除此之外,还要先经历离线模拟,再线上小范围实测,这部分测试就是在践行数据驱动。这部分指标主要在回答系统的两个问题。
1.系统表现有多好?
2.系统还能还多久?
只要系统现在表现好,并且系统生命力强,那么你的推荐系统就是好的推荐系统,这些指标就是在忠实反映这两个侧面的。

但是,光靠数据驱动,又容易走入歧途,还需要常常审视这些指标到底是否真实反映系统状态,所以还需要对用户做调查访谈,深入群众,听取最真实的感受,回来重新看看自己的指标是否合理,是否需要重新设计指标。

标签:离线,31,系统,用户,指标,测试,推荐,测试方法
From: https://blog.csdn.net/weixin_43597208/article/details/141166523

相关文章

  • 三种高效学习方法及资料推荐:提高学习效率的秘诀
    1.费曼学习法(FeynmanTechnique)简介:费曼学习法是一种通过教授他人来巩固自己所学知识的方法。这种方法要求学习者将复杂的概念简化成易于理解的形式,并能够向他人清晰地解释这些概念。如果在解释过程中遇到困难,则返回原点,深入学习直至完全理解。步骤:选择一个概念。假设......
  • 开发者必看:27个顶级技术社区及工具网站推荐
    作为一名开发者,掌握一些常用的网站工具和资源可以极大地提高工作效率。一些开发者常用的必备网站,涵盖了代码托管、文档查询、调试工具、设计资源等多方面内容。......
  • 测试方法
    目录before黑、白、灰盒测试白盒测试黑盒测试灰盒测试黑、白、灰盒测试方法总结静态、动态测试静态测试动态测试人工测试、自动化测试常见的黑盒测试方法等价类划分法示例1:计算整数示例2:测试QQ账号示例3:测试电话号码示例4:用户登录边界值示例1:标题......
  • 计算机毕业设计推荐-基于JAVA的航空机票预定管理系统
    ......
  • JAVA毕业设计|(免费)ssm基于web的经典电影推荐网站的包含文档代码讲解
    收藏点赞不迷路 关注作者有好处编号:ssm504ssm基于web的经典电影推荐网站的开发语言:Java数据库:MySQL技术:Spring+SpringMVC+MyBatis+Vue工具:IDEA/Ecilpse、Navicat、Maven1.系统展示2.万字文档展示第5章系统详细设计这个环节需要使用前面的设计方案,包括对系统模块......
  • 毕业设计|ssm基于web的经典电影推荐网站的|免费|代码讲解
    收藏点赞不迷路 关注作者有好处编号:ssm504ssm基于web的经典电影推荐网站的开发语言:Java数据库:MySQL技术:Spring+SpringMVC+MyBatis+Vue工具:IDEA/Ecilpse、Navicat、Maven文末获取源码(免费|领源码)1.系统展示2.万字文档展示第5章系统详细设计这个环节需要使用前......
  • 3163:【例27.3】 第几项(C、C++、python)
    3163:【例27.3】第几项信息学奥赛一本通-编程启蒙(C++版)在线评测系统[例27.3]第几项2020:【例4.5】第几项信息学奥赛一本通(C++版)在线评测系统27.3_哔哩哔哩_bilibiliC语言代码:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){intm,s=0,n=0;s......
  • Cisco Secure Firewall 3100 Series FTD Software 7.4.2 & ASA Software 9.20.3 发布
    CiscoSecureFirewall3100SeriesFTDSoftware7.4.2&ASASoftware9.20.3发布下载-思科防火墙系统软件FirepowerThreatDefense(FTD)Software请访问原文链接:CiscoSecureFirewall3100SeriesFTDSoftware7.4.2&ASASoftware9.20.3,查看最新版。原创作品,转载请......
  • 大促高并发系统性能优化实战--京东联盟广告推荐系统
    当一个推荐系统面临高频、瞬时、大幅的流量突变时,如何在维持稳定性的同时,最小化推荐效果损失? 背景618对京东来说是一场重要的营销盛会,大促将为业务各个层面带来爆发式增长。然而,超大规模的流量洪峰也对京东各系统提出了严峻考验。京东联盟是京东的联盟营销平台,主要通过投放站......
  • 3152. 特殊数组 II
    3152.特殊数组II题目链接:3152.特殊数组II代码如下:classSolution{public:vector<bool>isArraySpecial(vector<int>&nums,vector<vector<int>>&queries){vector<int>d(nums.size());//std::iota(numbers.......