AB Test︱一轮完美的AB Test 需要具备哪些要素（一）_随笔

A/B Test︱一轮完美的A/B Test 需要具备哪些要素（一）

文章目录

1 A/B Test 实验的业务意义
2 相关概念理解
- 2.0 AB实验
- 2.1 AA分组 —— 更好筛选样本
- 2.2 混杂因素
- 2.3 根据实验种类分类
- 2.4 互斥实验
- 2.5 流量正交&正交实验
- 2.6 分层原则
- 2.7 灰度发布
- 2.8 留存率
- 2.9 统计假设检验
- 2.10 p-value
- 2.11 校验灵敏度MDE
3 AB test完整流程
- 3.1 完美的 ABTest的流程是什么？
- 3.2 核心指标/方案确认与假设检验
- - 3.2.1 假设检验
  - 3.2.2 观测指标
- 3.3 样本量选择
- - 3.3.1 样本量计算
  - 3.3.2 样本量选择准则
- 3.4 流量切割/分流
- - 3.4.1 辛普森悖论
  - 3.4.2 分流与分层
- 3.5 如何确定实验需要多少天？
- 3.6 测试效果显著性检验
- - 3.6.1 显著性假设
  - 3.6.2 Z检验
  - 3.6.3 如果假设不显著
  - 3.6.4 假设检验计算工具
  - 3.6.5 一些不显著的现象与解决
4 A/B TEST 合理的分组
- 4.1 CR - 完全随机分组
- - **CR（Complete Randomization）完全随机分组：**
  - 4.3.2 RR（Rerandomization）
- 4.3 自适应分组
5 一些厂子工程化实践
- 5.1 58招聘推荐系统 AB Test
- 5.2 美团 A/B平台
- 5.3 AB实验平台在贝壳找房的设计与实践
- 5.4 火山引擎 a/b 测试平台
- 5.5 伴鱼技术：从 0 到 1 搭建技术中台之 A / B Testing 平台实践
参考文献：

1 A/B Test 实验的业务意义

文章[2]
策略的改变，不是由我们随便“拍脑袋”得出，而是一种建立在数据基础上的思维方式，数据反馈会告诉我们做的好不好，哪里有问题，以及衡量可以带来多少确定性的增长。

2 相关概念理解 2.0 AB实验

为了验证一个新策略的效果，准备原策略A和新策略B两种方案。

随后在总体用户中取出一小部分，将这部分用户完全随机地分在两个组中，使两组用户在统计角度无差别。
将原策略A和新策略B分别展示给不同的用户组，一段时间后，结合统计方法分析数据，得到两种策略生效后指标的变化结果，并以此判断新策略B是否符合预期。

上述过程即A/B实验，亦被称为“对照实验”或“小流量随机实验”。
最常见的一种A/B Test方式（可见文章[7]）：

其应用场景包含：

2.1 AA分组 —— 更好筛选样本

文章[2]提及，如何更好地筛选样本
首先看如何解决第一个问题：

避免因流量分配不平衡，A/B组本身差异过大造成对实验结果的误判。

为解决该问题，我们引入了AA分组：

基于实验者圈定的流量，通过AA分组将该流量分为无显著性差异的实验组和对照组。

我们这样定义无显著性差异这一约束：

首先，实验者选取的用于刻画实验流量的指标，在实验组和对照组之间无统计上的显著性（即上节所描述的基于均值的假设检验）；

其次，在所分出的实验组和对照组之间，这些指标的差值最小，即一个寻找最优解的过程。

从实验者的实验流程看，在实验前，圈定进入该实验的流量，然后确定用于刻画实验流量的指标，最后调用AA分组，为其将流量分成合理的实验组和对照组。

2.2 混杂因素

文章[4]有提及：

混杂因素就是研究对象的个体差异，它们不是你试图进行比较的因素，但却最终导致分析结果的敏感度变差，比如不同城市的人，不同年龄段的人，性别……，进行实验的时候要尽量避免混杂因素对结果的影响

2.3 根据实验种类分类

根据实验种类分类

水平实验：类似于Overlapping Layer中的实验，是属于同个“层”的实验，实验是互斥的，在同一“层”上实验可以理解为是同一种实验，例如：关键词“层”表示这一层的实验都是关键词相关的，该层上存在实验H1和H2，那么流量绝对不会同时命中H1和H2。
垂直实验：类似于Non-overlapping Layer中的实验，分布于不同“层”之间，实验是不互斥的，例如在关键词“层”和CTR“层”上在相同的分桶上配置了实验V1和V2，那么流量可以同时命中V1和V2。
条件实验：表示进入某“层”的实验需要满足某些条件，水平实验和垂直实验都可以是条件实验。

根据流量类别分类

这种分类主要了为了用户体验，使平台在 *** 作上更加的简单、易用：

普通实验：最基本的实验，根据流量类别进行配置。
引用实验：流量分类是整个配置中心基础，但实际上存在一些实验是跨流量了，而引用实验则可以配置在不同的流量种类中。
全局实验：可以理解为特殊的引用实验，全局实验在所有流量上都生效。
演示一个包含水平、垂直实验的案例：

2.4 互斥实验

互斥组，也称互斥层、实验层。“实验层”技术是为了让多个实验能够并行不相互干扰，且都获得足够的流量而研发的流量分层技术。

举个例子，假如我现在有4个实验要进行，每一个实验要取用30%的流量才能够得出可信的实验结果。此时为了同时运行这4个实验就需要4*30%=120%的流量，这意味着100%的流量不够同时分配给这4个实验。那么此时我们只能选择给实验排序，让几个实验先后完成。但这会造成实验效率低下。实验层技术就可以完美解决这个问题。

我们把总体流量“复制”无数遍，形成无数个流量层，让总体流量可以被无数次复用，从而提高实验效率。各层之间的流量是正交的，你可以简单理解为：在流量层选择正确的前提下，流量经过科学的分配，可以保证各实验的结果不会受到其他层实验的干扰。

互斥实验：互斥组中的所有实验都不会共享用户，如果一个用户/设备命中了实验A，就不会命中该互斥组中的其他实验。

举例，你要同时按钮颜色和按钮形状的实验，就需要将两个实验加入到一个互斥组列表。

2.5 流量正交&正交实验

可见文章[11]，本篇火山引擎的文档，描述的蛮清晰。

互斥组=互斥层=实验层

每个独立实验为一层，一份流量穿越每层实验时，都会随机打散再重组，保证每层流量数量相同。

举个例子。假设我现在有2个实验。

实验A（实验组标记为A1，对照组标记为A2）分布于实验层1，取用该层100%的流量；
实验B（实验组标记为B1，对照组标记为B2）分布于实验层2，也取用该层100%的流量。
（要注意，实验层1和实验层2实际上是同一批用户，实验层2只是复用了实验层1的流量）

如果把A1组的流量分成2半，一份放进B1组，一份放进B2组；
再把A2组的流量也分成2半，一份放进B1组，一份放进B2组。

那么两个实验对于流量的调用就会如下图所示。

此时实验A和实验B之间，就形成了流量“正交”。

流量正交有什么意义呢？

我们可以发现，因为A1组的一半流量在B1中，另一半流量在B2中，因此即使A1的策略会对实验B产生影响，那么这种影响也均匀的分布在了实验B的两个组之中；

在这种情况下，如果B1组的指标上涨了，那么就可以排除B1是受A1影响才形成上涨。这就是流量正交存在的意义。

对与分层实验有个很重要的点就是每一层用完的流量进入下一层时，一定均匀的重新分配。

整个流量有一个分散，合并，再分散的过程，保证第二层中的每个实验分配的流量雨露均沾，这就是所谓的流量正交。

文章[8]中的另外一个例子，来表达流量正交：

2.6 分层原则

同一层存在多个互斥实验，层与层之间，流量是正交的

也就是说流量在穿越每一层实验时候，都会被再次随机打散，经过上层实验一的流量可能会经过下层的任何一个实验，可能是实验一，也可能是实验二。如图：

2.7 灰度发布

是指在黑与白之间，能够平滑过渡的一种发布方式。AB test就是一种灰度发布方式，让一部分用户继续用A，一部分用户开始用B，如果用户对B没有什么反对意见，那么逐步扩大范围，把所有用户都迁移到B上面来。

灰度发布可以保证整体系统的稳定，在初始灰度的时候就可以发现、调整问题，以保证其影响度。（百度百科）

灰度实现思路：

当某个实验效果非常好时，可以动态调整该实验的流量占比，从而迅速得到收益，并且在大流量上验证该实验的有效性。一旦确认该实验效果非常良好，便可以在全流量上线。

灰度发布的应用场景：

比如开发完成一个新功能，但线上用户量很大，不确定全量发布后功能效果或者反馈如何，担心会存在潜在的问题。

此时，您可以使用灰度发布，逐步发布1%、5%、30%、50%、100%流量，在增量发布的过程中根据用户反馈来进行实时调整流量大小，或者回滚。

比如已通过A/B实验决策出优胜版本，可以直接将优胜版本全量固化至Feature，即通过Feature的方式立即实现全量发布。

比如您想在十一假期期间针对线上用户做一个活动，需要提前完成准备工作，那么您可以设置定时发布，如每天发布10%流量，共发布7天。

2.8 留存率

实验报告中的留存率指的是“按进组时间拆分的留存率”，是根据【用户首次进实验组的时间】作为起始，用户回到App作为回访，计算用户n日留存。
统计方式如下：

举个例子说明：

第一天实验组A的用户数为：10000，第一天base_user为10000。

第二天实验组A的用户数为：10400，其中9200用户是第一天便已经在A中的用户，1200用户为当天新进组用户；第二天base_user为1200，第一天的次日留存为9200/10000=92%。

第三天实验组A的用户数为：10200，其中8000用户为第一天便已经在A中的用户，1100用户为第二天进入A中的用户，1100为第三天进入A的用户；第三天的base_user为1100，第一天的2日留存为8000/10000=80%，第二天的次日留存为1100/1200=91.67%。

然后分别把每个进入实验日期的指标用base_user进行加权平均，得到次日留存率、第2天留存率等。

当日"已进组用户" 表示当日曝光进组的总用户数，包括之前已进组的老用户和初次到访的"新进组用户"。

2.9 统计假设检验

文章[11] 涉及统计假设检验的一些解释：

第一类错误&显著性水平（α）
第一类错误，指原假设正确（真），但是我们假设检验的结论却显示原假设错误。这一过程中我们拒绝了正确的原假设，所以第一类错误是“弃真”。
第一类错误在实际 *** 作中表现为：实验结论显示我的新策略有用，但实际上我的新策略没有用。
在统计学中，我们用显著性水平（α）来描述实验者犯第一类错误的概率。
当某个实验组的指标是显著的，说明这个实验结果大概率是可信的。
这个概率是95%，也就是说，系统有95%的信心确认这个实验结果是准确的。

显著性水平存在的意义是什么？

一个按钮从蓝色改成红色，一个窗口从左边移到右边，到底用户体验会变好还是变差呢？

我们并不确定，因此我们试图使用A/B实验的办法，帮助我们转化这种“不确定”——观察小流量实验中新旧策略的表现，从而确定新旧策略的优劣。

但是，这样就能完全消除不确定性了吗？答案是不能，因为存在抽样误差。

举个例子，假设瑞士人均收入为中国的十倍，那么随机抽三个瑞士人和三个中国人，能保证样本里这三个瑞士人的平均收入是三个中国人的十倍吗？万一这三个中国人是马云，王健林和一个小学生呢？

反过来想，假设在1%的流量下，组A（按钮呈红色）比组B（按钮呈现蓝色）购买率高，将流量扩大至100%，能保证策略A的表现仍旧比策略B出色吗？显然，我们还是不确定。

抽样误差带来的不确定性，使得我们在做小流量实验时，永远没法保证结论是完全正确的。

幸运的是，对于抽样的不确定性，在统计学中，我们有一套方法来量化这种不确定性到底有多大，这便是显著性水平（α）存在的意义。

置信水平/置信度/置信系数

置信水平（也称置信度、置信系数、统计显著性），指实验组与对照组之间存在真正性能差异的概率，实验组和对照组之间衡量目标（即配置的指标）的差异不是因为随机而引起的概率。

置信水平使我们能够理解结果什么时候是正确的，对于大多数企业而言，一般来说，置信水平高于95％都可以理解为实验结果是正确的。因此，默认情况下，「A/B 测试」产品将置信水平参数值设置为95%。

在A/B实验中，由于我们只能抽取流量做小样本实验。样本流量的分布与总体流量不会完全一致，这就导致没有一个实验结果可以100%准确——即使数据涨了，也可能仅仅由抽样误差造成，跟我们采取的策略无关。在统计学中，置信度的存在就是为了描述实验结果的可信度。

第二类错误( β )&统计功效（statistics power）：

在统计学中，统计功效 = 1 - 第二类错误的概率，统计功效在现实中表现为：我的新策略是有效的，我有多大概率在实验中检测出来。

中心极限定理

显著性水平的理论依据便是中心极限定理。我们可以量化抽样误差的根基在于中心极限定理的存在。

什么是中心极限定理？

由于存在抽样误差，我们每次实验所得到的指标结果，都可能与我们期望得到的真正结果有误差。假设我们从总体中抽取样本，计算其指标的均值，每一次计算，样本均值都会受抽样误差影响。

假如我们做无数多次实验，那么理论上，这无数多个样本均值中，总应该有一个是“真的”，不受抽样误差影响的，这个值在统计学里被称为“真值”。

中心极限定理定告诉我们，如果我们从总体流量里不断抽取样本，做无数次小流量实验，这无数次抽样所观测到的均值，近似呈现正态分布（就是下图这样的分布）。

这个分布以真值为中心，均值越接近真值，出现的概率就越大；反之均值越偏离真值，出现的概率就越小。

2.10 p-value

即概率，反映某一事件发生的可能性大小，主要在 abest 中说明实验的提升的显著性，并且往往与假设检验相挂钩。

统计学根据显著性检验方法所得到的 P 值，一般以 P < 0.05 为有统计学差异， P<0.01 为有显著统计学差异，P<0.001 为有极其显著的统计学差异。

其含义是样本间的差异由抽样误差所致的概率小于 0.05 、0.01 、0.001 。

实际上，P 值不能赋予数据任何重要性，只能说明某事件发生的几率。在实践中建议，运行 A / A 测试，并同时也关注相关指标及 p-value 。

A / A 测试中度量的 P-value 分布应该是统一的，进行 1,000 次 A / A 测试，并检查分布是否均匀，当我们得到异常信息时，则需要纠正一些事情。

2.11 校验灵敏度MDE

MDE是什么：Minimum Detectable Effect (MDE)，最小可检测单位，即检验灵敏度，是实验在当前条件下能有效检测的指标diff幅度。当前条件，指当前样本量，指标值和指标分布情况，并假设样本方差与总体指标方差足够接近。有效检测，指检出概率大于等于80%（type II error小于等于20%）。
MDE可以用来做什么：通过比较指标MDE与指标的目标提升率，来判断不显著的指标结论是否solid，可以避免实验在灵敏度不足的情况下被过早作出非显著结论而结束，错失有潜力的feature。
如何设置：MDE越小，意味着您要求测试的灵敏度越高，所需的样本量也越大。如果MDE设置过于精细，不仅会浪费不必要的流量，同时实际收益可能不能弥补新策略的研发和推广成本。灵敏度不足（比如预期1%就达标，但实验灵敏度仅能检测5%及以上），可能会导致错失有潜力的feature。

3 AB test完整流程

参考：【【长文干货】AB测试：原理流程、实际案例及面试指南】

3.1 完美的 ABTest的流程是什么？

参考文章[4]

1、确定对照组和实验组，最好是做单变量的实验，一次只改变一个变量。
2、分流时尽量排除混杂因素，一般情况下采用随机分流即可。
3、检查流量是否达到最小样本量要求，达不到要求则没法进行后续的分析，实验结果不可信。
4、确定本次实验的对比指标，就是如果方案之间存在差别需要通过什么来衡量？
5、准确收集用户行为数据，这就要求埋点必须正确。
6、分析指标的显著性，如果指标不显著则表示实验无效。
7、确定引起显著性的根本原因，排除混杂因素导致实验结果的显著性。
8、最终给出实验结论：有效 or 无效。

参考文章[9]
利用灰度发布形成一套结合AB测试的开发上线流程：需求评审-建立试验方案-新功能开发-灰度发布-小流量AB测试-发布成功的功能，关闭失败的。

参考文章[10]
工作中进行完整的AB测试流程包括以下几个步骤：

分析现状：针对当前产品情况，根据业务数据，提出优化方案（一般由数据分析师和产品经理确定）。
确定评估指标：确定衡量优化效果的指标（如：CTR，停留时长等）。
设计与开发：确定优化版本的设计原型，并完成技术实现（通常与数据分析师无关）。
分配流量：确定实验分层分流方案，以及实验需要切分多少流量,一般根据最小样本量确定。
确定实验有效天数：实验的有效天数即为实验进行多少天能达到流量的最小样本量。
采集并分析数据：提取实验数据，对实验结果进行分析。

根据试验结果，确定是否推广到全量或者是调整之后继续实验。

参考文章【【长文干货】AB测试：原理流程、实际案例及面试指南】：

3.2 核心指标/方案确认与假设检验 3.2.1 假设检验

在这个实验中，我们的假设检验如下：

原假设H0：这项改动不会对核心指标有显著的影响
备选假设H1：这项改动会对核心指标有显著影响

如果我们在做完实验之后，通过显著性检验发现P值足够小，我们则推翻原假设，证明这项改动会对我们所关注的核心指标产生显著影响，否则接受原假设，认为该改动未产生显著影响。如果用一句话来概括的话，AB测试其实就是随机均匀样本组的对照实验。这个就是AB测试的原理。

3.2.2 观测指标

观测指标可以分为两种类型：

1、绝对值类指标。我们平常直接计算就能得到的单个指标，不需要多个指标计算得到。一般都是统计该指标在一段时间内的均值或者汇总值，比如DAU，平均停留时长等。这类指标一般较少作为AB测试的观测指标。

2、比率类指标。与绝对值类指标相对应，我们不能直接计算得到，而是通过多个指标计算得到。比如某页面的点击率，我们需要先计算页面的点击数和展现数，两者相除才能得到该指标。类似的，还有一些转化率、复购率等等。AB测试观测的大部分指标都是比率类指标。

为什么这里要区分不同类型的观测指标，因为在接下来的样本量计算中，这两类指标的样本量计算有所差别。

3.3 样本量选择 3.3.1 样本量计算

说人话就是：只要样本量足够大，样本就能够代表整体的表现。这个足够大到底是多大呢?

每一个实验组所需的样本量计算公式如下：

σ代表的是样本数据的标准差，衡量的是整体样本数据的波动性，可以计算样本的标准差计算得到。

而δ代表的是预期实验组和对照组两组数据的差值，比如说期望点击率从20%提升到25%，那么δ就是5%。

而α和β，也就是我们在统计学当中所经常提到的，犯第一类错误的概率和第二类错误的概率。

当观测的指标为绝对值类型/比率型指标时，样本的标准差的计算公式有所差异，

当观测指标为绝对值类指标时：

当观测指标为比率类指标时：

其中PA、PB分别为对照组和实验组的观测数据，举个栗子，我们希望点击率从20%提升到25%，那么PA=20%，PB=25%，δ=5%。

栗子1-对于绝对值指标：

某商品详情页平均停留时长的标准差是20秒，优化了商品详情页后，预估至少有5秒的绝对提升，AB测试每个组需要的最少样本量：
σ=20，δ=5
每个组所需的最少样本量  = 8*20*20*2/5*5=256

栗子2-对于比率类指标：

某商品详情页点击率20%，优化了该功能后，预期点击率提升到25%，AB测试每个组需要的最少样本量：
对照组PA：20%，实验组PB：25%
每个组所需的最少样本量  = 8 * （20%*（1-20%）+25%*（1-25%））/ （25%- 20%）^2=1030
计算出单个实验组所需的样本量，若有多个实验组，乘以实验组的个数就可以得到最终的样本量。

比较常见且好用的在线计算工具：Evans awesome AB Tools，它的界面是这样的

3.3.2 样本量选择准则

理论上，样本量越多越好：

从直观上看，当样本数量很少的时候，实验容易被新的样本点带偏，造成了实验结果不稳定，难以得出确信的结论。
相反的，样本数量变多，实验则有了更多的“证据”，实验的“可靠性”也就越强。
在现实 *** 作中，样本量应该越少越好，这是因为：

流量有限：大公司因为用户数量足够多，不用过于精打细算，同时跑几十个甚至上百个实验也没问题。但小公司一共就那么点流量，还要开发这么多新产品。在保证不同实验的样本不重叠的情况下，产品开发的速度会大大降低。
试错成本大：假设我们拿50%用的户来跑实验，但不幸的是，一周后结果表明实验组的总收入下降了20%。算下来，你的实验在一周内给整个公司带来了10%的损失。这个试错成本未免高了一些。

文章[14]提到一个问题：满足样本量就可以停止实验了吗
答案是否定的，原因有三：
新奇效应，在统计学上指的是对于概率事件的结果，随着试验次数的增加，结果往往趋近于均值。在AB测试中，试验早期用户因为新奇会关注新改动，但是往往前期显著的提升在之后几天或者几周的测试中会逐渐消失。

周内效应，一个实验至少需要一周，避免指标的周期性效应，比如工作日与周末之间的差异较大而导致误判。

以偏概全，实验周期不够，不能满足指标测算或随机分组的目的。与时间限制有关的实验应该考虑长期转化情况。如「限时优惠」一类的与时间相关的设定。如果实验时间跑的太短，没有让高频用户和低频用户都包含在实验里，那么实验结果就只考虑了高频用户的行为。

3.4 流量切割/分流 3.4.1 辛普森悖论

为什么要进行合理的流量分割？
再举个栗子！
我们对APP上一个按钮进行了颜色调整，需要比较一下颜色调整前后用户点击率是否提高？经过一段时间的试验，我们得到了两组试验的数据，计算出了两组试验的点击率，如下：

数据中我们发现，单独看这一试验，无论是女性人群和男性人群，数据表现都是A组中较好，但是，总计却是B组效果较好，细分的结果和总计的结果相悖，这就是我们常说的辛普森悖论。
那么，问题出在哪里呢？我们发现这个AB测试的两个组的性别选取有问题，性别特征并没有均衡的分布在两个组中。很明显，A组里女性用户只有男性用户的1/3，而B组里女性用户是男性用户的3倍。

所以，这一组不成功的AB测试，主要是因为流量分割忽略了一个重要的“隐藏因素”，也就是性别比例。
性别上的差异在A、B组中也成为了影响结果的一个变量，从而导致最终的结果相悖。正确的试验实施方案里，除被测试的变量外，其他可能影响结果的变量的比例都应该保持一致，这就需要对流量进行均匀合理的分割。
（辛普森悖论的诱导，所以最好是等比例流量分割/配比）

3.4.2 分流与分层

流量的分割常用的有分流和分层。

1）分流

用户分流是指按照地域、性别、年龄等把用户均匀地分为几个组，1个用户只能出现在1个组中。但是实际情况中，往往会同时上线多个实验，拿广告来说，有针对样式形态的实验，有针对广告位置策略的实验，有针对预估模型的实验。如果只是按照这种分流模式来，在每组实验放量10%的情况下，整体的流量只能同时开展10个实验。这个实验的效率是非常低的。为了解决这个问题，提出了用户分层、流量复用的方法。

2）分层

同一份流量可以分布在多个实验层，也就是说同一批用户可以出现在不同的实验层，前提是各个实验层之间无业务关联，保证这一批用户都均匀地分布到所有的实验层里，达到用户“正交”的效果就可以。所谓的正交分层，其实可以理解为互不影响的流量分层，从而实验流量复用的效果。

对以上模型进行解释：

分流：组1、组2通过分流的方式分为2组流量，此时组1和组2是互斥的，即组1+组2=100%试验流量。
分层：流量流过组2中的B1层、B2层、B3层时，B1层、B2层、B3层的流量都是与组2的流量相等，相当于对组2的流量进行了复用，即B1层=B2层=B3层=组2
扩展：流量流过组2中的B1层时，又把B1层分为了B1-1，B1-2，B1-3，此时B1-1，B1-2，B1-3之间又是互斥的，即B1-1层+B1-2层+B1-3层=B1层。

所以，可以看到组1流量比较大，且不受干扰；
组2，切分成非常多小的流量线索进行探究。

所以，组1 这类大流量，适合验证复杂度较高的改动，可能一个策略就有多个子项：

对于上图所示的流量分流分层模型，如果用于某些对所有功能都有影响的运营活动，比如春节的红包运营，由于活动是整体的，UI，策略，内容等模块都会配合修改，因此要评估春节红包活动的时候就会使用组1来评估。

组2 这类细分流量适合，小测试功能的测试与验证:

而剩余的组2的流量，则会划分为多个层，比如UI层，推荐策略层，内容模块层等，这几层基本上是没有任何的业务关联度的，即使共用相同的流量（流量正交）也不会对实际的业务造成结果。

3.5 如何确定实验需要多少天？

在文章[10]中，实验的有效天数的确定需要考虑两个因素：

（1）试验进行多少天能达到流量的最小样本量

（2）同时还要考虑到用户的行为周期和适应期

用户的行为周期

部分行业用行为存在周期性，例如电商用户购买行为，周末与工作日有显著差异。故实验有效天数应覆盖一个完整的用户行为周期。

用户适应期

如果进行的样式改版一类的实验，新版本上线用户会因为新奇效应而存在一定得适应期。故应考虑适应期在实验有效天数内，然后再分析实验结果。适应期的长短通常以足量用户流量参与试验后的2到3天为宜。

在文章[13]也有一些描述：

试验的周期一般是7天，覆盖周末和周中的用户行为。
对于复杂一些的测试，可以跑2周甚至1个月。

还有一个办法，就是看试验结果的置信区间的收敛速度，如果置信区间达到3%-5%已经可以决策了，就可以停止试验了。

正常情况下，我们需要大流量试验来验证大型新功能，比如新推荐算法，新学习模型，新聊天功能。

然后我们可以同时用流量分层的方法做很多很多小试验，比如改UI改文案，看看有什么改变能带来用户转化的提升。

同时跑10个以上的试验很正常，这种并行决策实际上大幅度提高了产品优化效率，而不会延缓迭代。

文章[14][17]都提到，Uber 和 Netflix 采用的成组序贯检验方法（GST）实现实验早停。

GST表现最好且最具实用价值。它通常被广泛的应用到临床实验中，样本随着时间逐渐积累增多，这非常适用于我们的案例。

它的思路大致是这样的：

在测试开始之前，我们先确定所需的最短运行时间和中期分析的次数。

然后，GST将所有可容许的I类错误总数（例如0.05）分配到所有中期分析中，以使I类错误加和起来为I类错误总数。这样，每个中期测试都比定期的peeking更为保守。

一旦统计学上足够显著，我们就可以立即停止实验。当观察到效果明显大于预期时，通常就是这种情况。

假设我们要监控特定实验的关键业务指标：

图6.序贯检验方法表明，在图B中确定了我们的处理组与对照组之间的显著差异。

相反，在图A中未发现显着差异。

随着时间增加，我们会累积更多的样本，并且置信区间会变窄。在图B中，从给定日期（在本例中为11月21日）开始，置信区间始终从零开始偏离。可以检测到指标下降在特定日期后在统计上和实际上都具有重要意义。相比之下，图A的置信区间会缩小，但始终包含0。

因此，对于图A我们没有检测到任何差异。
红线图A和B表示我们的处理组和对照组之间观察到的累积相对差异。红线带是
累积相对差异的置信区间。

3.6 测试效果显著性检验 3.6.1 显著性假设

AB测试后，我们需要对AB测试的结果进行显著性检验，从而判断改动是否对我们的核心指标产生了显著差异。

举个栗子，仍以点击率为例，我们运行AB测试一周，分别对1000个样本进行了测试。对照组A的点击率为7.5%，B的点击率为9%，如下表：

由于我们实验的样本一般都较大（大于30），所以我们使用Z检验来检验差异显著性（样本量较小时，我们一般用T检验，对此有疑问感兴趣的同学可以查阅相关资料）。
此时，A/B组的点击率：
P(A) = 7.5%
P(B) = 9%

3.6.2 Z检验

Z检验是一种适用于大样本（样本容量大于30）的两组平均数之间差异显著性检验的方法。它是通过计算两组平均数之间差的Z值与理论Z值相比较，看是否大于规定的理论Z值，从而判定两组平均数的差异是否显著。
当观测指标为绝对值类指标时：

当观测指标为比率类指标时：

计算公式类似，只是对于绝对值/比率型指标，方差的计算方式有些差异而已。

假设通过以上公式计算的统计量Z值 = 1.22，小于我们设定95%置信水平对应理论Z值1.96，也就是说我们暂无法判断这种差异性是显著的，所以上述样本不足以得出B比A好的结论。

3.6.3 如果假设不显著

一种方式就是：延长实验周期，再观察一下

于是，我们又做了一周，A和B分别得到了3000个样本，对照组和实验组转化率不变。这个时候我们有信心认为B比A好了吗？

仍然是套用上述公式求统计量Z值= 2.66。超出了我们设定的95%置信水平对应理论Z值1.96，这个时候我们有了足够的信心来相信B比A好。到此为止，实验结束。

3.6.4 假设检验计算工具

Evans awesome AB Tools

使用方法也很简单，分别输入对照组和实验组的比率类指标对应的分子、分母和置信水平Confidence level（一般95%）。

在第一周的实验中，对照组A对应的分子、分母为75/1000（转化率为7.5%），实验组B的对应的分子、分母为90/1000（转化率为9%），设置置信水平Confidence level为95%，得出的结果如下：两组无显著性差异！

又进行了一周实验，对照组A对应的分子、分母为225/3000（转化率为7.5%），实验组B的对应的分子、分母为270/3000（转化率为9%），置信水平Confidence level仍为95%，得出结论：两组有显著差异，且实验组B效果更好！

3.6.5 一些不显著的现象与解决

如果你发现AB测试的结果在统计上来说是显著，但是在实际中却不显著，这是为什么？

统计显著 != 实际显著

可能的原因是我们在AB测试当中所选取的样本量过大，导致和总体数据量差异很小，这样的话即使我们发现一个细微的差别，它在统计上来说是显著的，在实际的案例当中可能会变得不显著了。
举个栗子，对应到我们的互联网产品实践当中，我们做了一个改动，APP的启动时间的优化了0.001秒，这个数字可能在统计学上对应的P值很小，也就是说统计学上是显著的，但是在实际中用户0.01秒的差异是感知不出来的。
那么这样一个显著的统计差别，其实对我们来说是没有太大的实际意义的。所以统计学上的显著并不意味着实际效果的显著。

AB测试效果统计上不显著，就直接放弃？
如果你发现你在AB测试当中所选取的指标在统计上来说都是不显著的，你该怎么去判断这个实验的收益？

对于这种情况，我们所选取的一种通用的方式是将这个指标去拆分成每一天去观察。如果指标的变化曲线每一天实验组都高于对照组，即使他在统计上来说是不显著的，我们也认为在这样一个观测周期内，实验组的关键指标表现是优于对照组的，那么结合这样一个观测，我们最终也可以得出这个优化可以上线的结论。

实验组优于对照组就能上线？
如果你在AB测试中发现实验组核心指标明显优于对照组，那这个优化就一定能够上线吗？

不一定。举个例子，比如说有的时候我们想要提升产品的视觉展现效果。但是这种优化可能是以用户等待内容展现的时间作为代价来进行提升的。
所以一个方面的优化可能会导致另一个方面的劣化。在做这个优化的时候，可能会对其他部门产生一些负向的影响，进而导致公司收入的下降。
所以我们在进行AB测试的时候，必须要综合评估所有方面的一些指标变动，同时对于收益和损失来做一个评估，才能确认这个优化可以最终上线。

AB测试是必须的么？
AB测试成本很高，每个调整都需要AB测试么？

但是比如说面试官问到每一个关于我们现在想要上线一个小改动，或者说要上线一个小调整，你会如何去验证这个调整的收益？
你都用AB测试去进行回答的话，他可能会反问，AB测试是需要成本的，你不觉得每一次我们如果都需要通过一个AB测试去验证的话，成本过高吗？
对于这种情况，你可以说如果只是验证一个小按钮或者一个小改动，我们可以在界面上去设置一个开关，用户可以通过开关的形式自行决定我采用哪一种方式。
那么我们最后就可以通过这个开关的相关指标去判断用户对于哪一种形式又有更大的倾向性。
或者有的时候我们可以去做一些用户调研，比如说通过访谈或者说是设计问卷的形式，去收集一些用户的反馈。或者他们关于这些小变动的体验，所以并不是绝对的。

4 A/B TEST 合理的分组 4.1 CR - 完全随机分组 CR（Complete Randomization）完全随机分组：

业界在进行实验对象分组的时候，最常用的是随机分组方式。这也是滴滴诸多实验中占比最大的分组方式。随机分组的做法可以实现为对实验对象的某个ID字段进行哈希后对100取模，根据结果值进入不同的桶，多个不同的组分别占有一定比例的桶。

实验对象在哈希取模之后，会得到0 ~ 99的一个数，即为该实验对象落入的桶。这个桶所属的组就是该实验对象的组。

弊端：

进行一次CR，能将一批实验对象分成对应比例的组。但是由于完全随机的不确定性，分完组后，各个组的实验对象在某些指标特性上可能天然就分布不均。

均值，标准差等差异较大。如果分组不均，则将会影响到第四步的实验效果分析的进行，可能遮盖或者夸大实验的效果。

4.3.2 RR（Rerandomization）

RR是在每次跑CR之后，验证CR的分组结果组间的差异是否小于实验设定的阈值。当各组的观察指标小于阈值或者重新分组次数大于最大允许分组次数后，停止分组。

相比于CR，RR通过牺牲计算时间，能在一定概率上得到符合要求的分组。重分组次数与输入的实验对象样本大小相关。样本量越大，需要进行重分的次数一般较少。

但是RR分组能得到符合要求的分组有一定的概率，且需要花更多的时间。所以，我们希望通过对分组算法的改进，在一次分组过程中分出观察指标均匀的分组结果，如下图所示。

4.3 自适应分组

文章[5]中，Apollo实验平台实现了滴滴AI LAB团队设计的Adaptive（自适应）分组算法。

Adaptive分组方法可以在只分组一次的情况下，让选定的观测指标在分组后每组分布基本一致，可以极大的缩小相对误差

5 一些厂子工程化实践 5.1 58招聘推荐系统 AB Test

参考文章[1]，58招聘介绍了他们的AB实验框架，目前，推荐策略配置及AB实验框架支撑着我们每天80多个推荐位，线上20多个AB实验的日常迭代。

推荐的整体步骤清晰，层次分明，为了快速高效验证离线分析成果，策略算法同学经常会在不同层级并行迭代实验。

因此要求实验不互相干扰，每层的实验流量正交，评估效果准确有效，框架需要支持分层实验的功能。

纵向来看，流量域分为独立实验区和分层实验区。独立实验区不支持分层实验，针对单一变量进行实验。而分层实验区根据推荐流程分为多层：召回层、补足层，过滤层、排序层、资源控制层。每一层均可配置多组实验，层与层之间互不干扰。

其中召回层我们会整合多个数据源的职位数据，通过实验标识回传我们以简单轻量的方式支持下游服务的AB实验需求。

通过我们的可视化平台配置AB实验参数（推荐位，实验号等）即可实时监控各个常用核心数据指标的实验效果。

下图中可以清晰得看到一个实验从开始到AA验证的整体数据变化情况。

5.2 美团 A/B平台

在实验配置模块，用户可以基于实验前提出的假设、定义的成功指标快速创建实验，并基于特定的分流策略完成分流配置；

分流以及埋点上报模块，提供JAR包接入的形式，异步获取实验配置进行本地分流计算和埋点上报；

在线分析模块，依据用户在实验配置管理模块选取的用于说明实验效果的指标、分流埋点上报模块记录的日志，自动地产生各实验的实验报告，供实验观察者使用，然后根据实验效果帮助他们作出正确的决策。

具体流程如下图所示：

传统A/B实验的分流方式，无法保证分出的两个群组实验组和对照组的流量都是无差别的，无法避免因流量分配不平衡而导致的A/B群组差异过大问题，很容易造成对实验结果的误判。

为满足不同业务场景的诉求，我们的A/B平台建设采取了多种分流策略，如下图所示：

针对策略之间的相互影响、请求不独立场景下的A/B实验，我们采取限流准入的分流方式，针对不同的实验，选取不同的分流因子。

在实验前，我们通过AA分组，找出无差别的实验组和对照组，作为我们实验分流配置的依据，这种分流方式要求我们要有一套完整刻画流量因子的指标体系，只要刻画流量因子的指标间无统计显著性，我们就认为分出的实验组和对照组无差别。

5.3 AB实验平台在贝壳找房的设计与实践

AB实验平台架构与实现：

ab平台架构主要包括web层、api层、数据层、存储层，核心分流服务构成。

将流量的实验分组信息与用户行为日志做关联，分析实验的指标数据。实验效果分析包括实时数据分析和离线数据分析：

5.4 火山引擎 a/b 测试平台

字节的火山引擎已经开放了比较完整的a/b 测试平台，可参考：
https://www.volcengine.cn/docs/6287/66993

可以体验15天的demo实验:

整理分为实验管理、指标管理、feature管理、系统管理。

实验管理模块

指标管理模块

核心指标，用来决策实验功能是否符合预期的「直接效果指标」也叫「成功指标」。只可以设置一个指标为某个实验的核心指标，可在实验报告里面查看实验数据。

一般常见的核心指标，如下：

①转化率、uv/au类，如留存率；

②人均次数类，如pv/au、pv/uv、sum/au、sum/uv；

③平均值类，如sum/pv；

feature管理模块

Feature列表为您呈现所有Feature的列表页，展现Feature各个版本的公共信息。如下图：

系统管理模块

5.5 伴鱼技术：从 0 到 1 搭建技术中台之 A / B Testing 平台实践

平台整体架构示意图：

1、平台接入方（即实验代码实现的位置），我们提供服务端和客户端两种接入渠道。

2、平台内部实现，分为「分流」和「管理」两个部分。分流模块主要是供在线业务调用，通过分流模型，得出分流结果。管理模块则是实验元数据、实验效果数据等信息的管理后台，提供可视化的 *** 作界面。

3、周边数据配套设施，包括实验分流数据的上报、采集，指标数据的聚合计算。涉及指标库以及数据处理等系统。

一条实验流量从进入系统到最终分配方案需要经历三个阶段：流量过滤、同层实验分配、实验内部方案分配。这些阶段应当在平台内部分流模块中闭环实现。

参考文献：

1 58招聘推荐系统介绍——AB实验框架
2 美团配送A/B评估体系建设与实践
3 推荐系统衡量：ABtest 框架
4 如何做一次完美的 ABTest？
5 AB实验在滴滴数据驱动中的应用
6 干货 | 携程是如何做AB实验分流的
7 美团点评效果广告实验配置平台的设计与实现
8 AB-TEST
9 AB实验平台在贝壳找房的设计与实践
10 统计学(4)|AB测试—实验流程
11 火山引擎：A/B 名词解释
12 从 0 到 1 搭建技术中台之 A / B Testing 平台实践
13 灰度发布和AB test
14 数据分析36计(14)：A/B测试中的10个陷阱，一不注意就白做
15 数据分析36计(15)：这个序贯检验方法让 A/B 实验节约一半样本量
16 数据分析36计(23)：长期转化率 A/B 实验的问题，用边际结构模型纠正后结论反转
17 数据分析36计(17)：Uber的 A/B 实验平台搭建

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AB Test︱一轮完美的AB Test 需要具备哪些要素（一）

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