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2022-09-03 22:05:03 +08:00
# 18 | 核心技能:产品经理评估模型需要关注哪些指标?
你好,我是海丰。今天我们开始模型评估指标的学习。
整个AI项目的落地过程中都有着模型评估指标的身影。在模型设计阶段AI产品经理在编写需求的时候除了需要写清楚产品的业务指标也要说明通过模型来解决什么样的问题模型应该达到的标准是什么算法工程师会根据这个标准进行模型开发。开发完成之后AI产品经理还需要对模型的结果进行验收来决定模型是否可以上线。
但是一些刚刚转行AI产品经理岗位的同学因为没有做过AI项目不懂算法根本搞不清楚模型都有哪些评估指标更别说这些指标的区别了。
因此,我会花五节课来和你讲解模型评估的所有指标:第一节课,我会从全局的角度给你讲模型评估的指标都有什么;后三节课,我会重点给你讲解模型的性能指标,让你知道它们是怎么计算的;最后一节课,我们会详细讲解模型的稳定性指标。希望能帮助你全面且深入地掌握这些知识。
话不多说,我们正式进入今天的课程,首先来看看模型评估的分类。
## 模型评估的分类
模型评估可以分为离线评估和在线评估两大类,在产品的不同阶段,我们要根据场景的不同分别应用它们。
其中,**在线评估**是指在模型部署上线后,使用线上真实数据对模型进行的评估。这个时候,产品经理或者运营同学大多采用 ABTest 的方式去判断业务的表现。
比如,原来我们给用户推荐的商品没有经过模型匹配而是通过策略产出的。上线推荐模型之后,我们通过 ABTest先导入一部分流量到模型匹配后的商品页面让一部分用户看到原来的页面让另一部分用户中的每个人都看到不一样的商品页面。通过一段时间如 1 天或 1 周)的观察,如果另一部分用户的点击率或者 购买转化率有提升,我们再决定让这个模型正式上线。
**离线评估**是指在模型部署上线前对模型进行的验证和评估工作,这个时候如果发现问题,我们可以很方便地对模型的参数进行调整和改进。这也就是我和你讲的,需要在模型上线之前进行的模型验收部分的工作。
两种评估方式由于其场景不同所评估的关注点也不尽相同。其中离线评估关注的是模型效果相关的指标如精准率、KS 等等。在线评估关注的是业务相关指标,比如新用户的转化率、优惠券的核销率、信贷审核的通过率等等。由于模型的在线评估与业务场景强相关,所以我们的课程重点将放在模型的离线评估上。
离线评估又可以分为特征评估和模型评估两大类,接下来,我们先来看模型特征的评估。
## 模型特征的评估
很多人会认为,模型评估就只评估模型最终的结果,比如召回率这些指标。但作为一个产品经理,我们不能只看模型这个黑盒子的最终结果,同时也要了解这个黑盒子里面的内容,所以,模型特征的评估也是要做的。
当然,我们不会检验全部的特征,只会去评估模型中重要性比较高的特征。都有哪些特征的重要性比较高呢?这需要算法同学在宣讲时同步给我们。
知道了重要特征有哪些,接下来就是对它们进行评估了。我们一般会对特征自身的稳定性,特征来源的稳定性,以及特征获取的成本进行评估,这都是业务比较关注,并且也是很容易出问题的地方。
**首先对于特征自身的稳定性我们会使用PSI这个指标来判断。** PSI是指评估某个特征的数据随着时间推移发生变化而不再稳定的指标。简单来说就是看这个特征是不是稳定的一个指标。如果一个重要特征不够稳定就会影响模型整体的稳定性自然也会影响前端业务。
**其次,对于特征来源的稳定性,我们主要看特征是从哪里接入的。**比如,上节课我提到的那次事故,就是因为我们将外接的一个数据源作为了模型的重要特征,它出了问题,整个模型就失效了。所以作为产品经理,你一定要关注特征来源的情况,因为这一点往往是算法工程师容易忽略的。
总的来说针对特征来源稳定性的评估我认为可以分为这样2种情况
1. 如果特征是从集团内部接入的,我们要看它是从哪条业务线获取的,这个业务的稳定性如何,业务方是否有可能收回或者停止共享业务数据;
2. 如果特征接入方是外部公司,我们还要看这个公司是否合规,是否具备完善的技术储备等等。
针对这两种情况,**特征接入的成本也不一样**。
第一种,我们使用的特征是公司的内部数据。一般来说,使用公司内部数据是不存在成本的,但如果这些数据来自不同的业务线,在集团内部也会存在成本分摊或者业务数据单独计费的情况。比如,我们部门在做推荐系统时候,要用到某个部门的用户画像数据,这个部门就会记录我们调用的次数,到年底的时候和我们进行成本分摊。
第二种,我们使用的特征数据是从其他公司采购的,就会产生数据使用的费用,正常支付就可以了。比如,我们在做用户信用评估时候,不止使用内部数据也会采购其他公司的用户信用评分、多头借贷、欺诈指数等数据。
不过,模型特征的评估到这里还没有结束,出于对业务成本的控制,产品经理还要对这些付费特征做进一步评估:它们给模型带来的增益是否可以覆盖掉它们的成本,以及能否通过数据缓存来减少模型对它们的调用。
举个例子,我们之前有一个模型使用了运营商的数据,运营商按照调用次数计费,数据是按月更新的。所以,我们在给模型提供这个数据接口的时候直接在工程侧做了数据缓存,保证在一个月内,同样的数据我们只获取一次,这样就能有效减少数据使用的成本。
## 模型的评估
看完了特征的评估,接下来就是我们的重头戏:模型的评估。模型的评估主要包括三个部分:统计性、模型性能和模型稳定性。
### 统计性指标
统计性指标指的就是**模型输出结果的覆盖度、最大值、最小值、人群分布等指标。**我们拿到一个模型,最先看的不是性能指标也不是稳定性,而是统计性指标,它决定了模型到底能不能用。
以模型覆盖度为例,它表示模型可以覆盖人群的百分比,它的计算公式是:**模型的覆盖度=模型可以打分的人数/需要模型打分的人数。覆盖度越高,代表模型可以打分的人数越多,也就是说模型可以评估更多人。如果模型覆盖度过低,即使它的性能表现很好,在某些业务场景下模型也不可用。**
比如说在金融风控场景下如果一个模型覆盖度低于60%,基本就很难给到客户使用了,因为覆盖度太低,风控的业务人员基本没办法对这个模型应用到决策引擎中。如果非要用的话,最好的情况也就是用到决策树的某个分支上,专门作用于某一小部分人群,实际调用量会很小。
除了覆盖度我们还要看模型输出结果的最大值和最小值设置得是不是合理也就是分数范围。我们还是以信用评分模型为例假设京小白的信用分范围是0-110。这样的分数范围设计得就不是很合理因为信用评分模型覆盖的人数非常多如果模型输出的分数范围太窄就会导致一个分数点集中很多人人群没有得到很好的区分。那多少是合理的呢我们可以参考芝麻分的范围350-950。
最后,我们还要看模型的人群分布,它指的是模型对人打分后,分数和人群的分布形态,这个分布形态应该符合我们的常识,比如,用户消费能力评估模型对于人群的打分结果就应该符合正态分布。
![](https://static001.geekbang.org/resource/image/ab/99/abde1e426889fc4b8da6cc115858c099.jpeg)
**总的来说,在不同场景下,由于我们的业务目标不同,对模型的要求不同,对模型统计性指标的关注点也不会相同。**比如说,在金融风控这类场景中,因为我们需要对每一个用户进行评价,所以需要重点关注覆盖度这个指标,但是在用户精细化运营这样的场景中,我们只需要挑选出部分用户,那覆盖度指标我们又不需要重点关注了。**因此,对统计性指标进行评估的时候,我们要充分考虑业务场景。**
### 模型性能和稳定性评估
模型的性能评估指标就是评估模型效果的指标,它和模型要解决的问题相关,模型要解决的问题可以分成分类问题和回归问题。由此,我们可以把模型分成分类模型和回归模型。接下来,我们就详细说说,针对不同的模型可以使用哪些典型的性能指标。
我们说过,分类模型包括二分类模型和多分类模型。其中,二分类模型在实际业务中使用比较多,比如,它经常用于判断用户的性别、用户的购买偏好、支付宝的芝麻分、京东的小白信用、微信的支付分等问题。
**分类模型的性能评价指标主要包括混淆矩阵、KS、AUC 等等。**通过混淆矩阵我们既可以得到一个模型的精确率、召回率这些指标从而可以评估一个模型的区分能力我们也可以计算得到的TPR、FPR从而计算出AUC、KS等相关指标。因此混淆矩阵是评估二分类模型的基础工具。
**回归模型的性能评价指标主要包括MAE平均绝对误差、MSE均方误差、RMSE均方根误差、R 方等等。**它常用来预测数值,比如房价和股价的预测就是典型的回归模型应用。
**最后,模型的稳定性即判断模型输出结果,是否会随着时间推移,而发生较大变化不再稳定的指标,模型的稳定性会直接影响模型的结果。**比如在风控场景下如果风控模型不够稳定对于用户风险判断的结果就会发生较大变化。这个时候我们需要实时调整风控策略同时也要注意调整后造成决策不合理的情况。对于模型的稳定性我们主要使用PSI进行评估。
到这儿,模型评估的内容我们也讲完了。最后,我还想补充一句,今天,我们只需要知道这些指标的具体分类,以及不同模型对应的指标是什么就可以了。至于这些指标的具体含义、应用,以及具体计算方式,我会在后面的课程详细来讲。
## 小结
业务场景是决定模型性能最关键的因素,所以我们要根据实际的业务需求,来选择合适的评估指标。我把评估指标和对应的场景总结在了一张脑图中,这里,我们重点记忆离线评估的指标就可以了。
![](https://static001.geekbang.org/resource/image/8e/c4/8ee39a46797b3552ayy802455e9b65c4.jpg)
为了帮助你理解今天的内容我还总结了2个特定的场景。
1. 如果一个二分类预测模型的目标是预测一个人是好人还是坏人。基于不要错怪好人的原则,我们就会希望模型的准确率很高。不过,如果模型的召回率低一些(坏人在总人数中的比例),我们也是可以接受的。
2. 在一个用户营销发券的场景下,如果业务的目标就是给用户发送优惠券,并不在意拿到优惠券的用户是否会消费,那么我们就希望模型的召回率高一些,准确率可以适当降低。
## 课后讨论
假设,你们公司是做电商业务的,现在领导打算让你做流失用户的召回,你认为评估这个模型的指标都有哪些?为什么?
欢迎把答案写到留言区和我一起讨论,我们下节课见!