Аналитика / A/B-тесты

MDE в статистике и A/B-тестах

MDE в статистике и A/B-тестах: формула MDE = (z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})\sqrt{\frac{\hat p_A(1-\hat p_A)}{n_A}+\frac{\hat p_B(1-\hat p_B)}{n_B}} помогает требуется требуется требуется требуется требуется требуется требуется посчитать метрику или статистическую проверку по данным эксперимента. В тексте есть услови...

Опубликовано: Обновлено:

Формула

$$MDE = (z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})\sqrt{\frac{\hat p_A(1-\hat p_A)}{n_A}+\frac{\hat p_B(1-\hat p_B)}{n_B}}$$
График Связь между размером выборки и MDE

Обратная корневая зависимость: при росте выборки MDE уменьшается, но каждый следующий выигрыш требует все больше трафика.

Чем больше трафик, тем меньше эффект можно надежно зафиксировать.

Обозначения

$MDE$
минимальный детектируемый эффект (разница долей), доля
$z_{1-\alpha/2}$
критический порог по значимости, безразмерное
$z_{1-\beta}$
критический порог по мощности, безразмерное
$n_A,n_B$
размеры групп A и B, шт.

Условия применения

  • Уровень значимости α, мощность теста 1-β и число наблюдений в группах зафиксированы до интерпретации результата.
  • Значения для расчета согласованы по смыслу: MDE — минимальный детектируемый эффект (разница долей) (доля); z_{1-\alpha/2} — критический порог по значимости (безразмерное).
  • Единицы, период наблюдения, лист таблицы или расчетная схема выбраны до подстановки.

Ограничения

  • Формула относится к области A/B-тестов и продуктовой статистики и не заменяет выбор модели.
  • Если данные взяты из разных источников или периодов, результат нельзя сравнивать напрямую.
  • Округление промежуточных строк допустимо только после проверки единиц и масштаба.

Подробное объяснение

Смысл страницы «MDE в статистике и A/B-тестах» — требуется требуется требуется требуется требуется требуется требуется требуется посчитать метрику или статистическую проверку по данным эксперимента. Формула MDE = (z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})\sqrt{\frac{\hat p_A(1-\hat p_A)}{n_A}+\frac{\hat p_B(1-\hat p_B)}{n_B}} нужна не сама по себе, а как короткая модель из области A/B-тестов и продуктовой статистики. Перед вычислением проверяют условие: Уровень значимости α, мощность теста 1-β и число наблюдений в группах зафиксированы до интерпретации результата. Обозначения читают до арифметики: MDE — минимальный детектируемый эффект (разница долей) (доля); z_{1-\alpha/2} — критический порог по значимости (безразмерное); z_{1-\beta} — критический порог по мощности (безразмерное); n_A,n_B — размеры групп A и B (шт.). Похожую величину с другой базой не берут автоматически. Такой шаг особенно важен в материалах, где рядом стоят близкие формулы. Рабочая ситуация: в тесте новой формы регистрации считают только уникальных пользователей: 320 успехов из 4 000 в контроле и 369 из 4 100 в варианте. Достаточно одной подстановки и проверки. База сравнения здесь важнее красивого числа: если в одной группе считать пользователей, а в другой сессии, результат уже нельзя интерпретировать как эффект эксперимента; для этой записи отдельно сверяют MDE — минимальный детектируемый эффект (разница долей) (доля). После получения результата его сверяют с ограничениями. Знак, единица и порядок величины должны соответствовать исходной модели. Если проверка не проходит, исправляют не финальную строку, а выбор данных.

Как пользоваться формулой

  1. Сформулируйте, что именно нужно найти, и выберите запись MDE = (z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})\sqrt{\frac{\hat p_A(1-\hat p_A)}{n_A}+\frac{\hat p_B(1-\hat p_B)}{n_B}}.
  2. Выпишите исходные величины: MDE — минимальный детектируемый эффект (разница долей) (доля); z_{1-\alpha/2} — критический порог по значимости (безразмерное); z_{1-\beta} — критический порог по мощности (безразмерное).
  3. Проверьте единицы, период, диапазон таблицы или геометрическую схему.
  4. Подставьте значения без раннего округления.
  5. Сверьте знак, масштаб и поведение результата при изменении главного параметра.

Историческая справка

История записи «MDE в статистике и A/B-тестах» связана с практикой A/B-тестов и продуктовой статистики. Такие формулы закреплялись потому, что помогали требуется требуется требуется требуется требуется требуется требуется требуется посчитать метрику или статистическую проверку по данным эксперимента. В учебниках и справочниках постепенно стабилизировались обозначения: MDE — минимальный детектируемый эффект (разница долей) (доля); z_{1-\alpha/2} — критический порог по значимости (безразмерное). Современная форма MDE = (z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})\sqrt{\frac{\hat p_A(1-\hat p_A)}{n_A}+\frac{\hat p_B(1-\hat p_B)}{n_B}} ценна тем, что дает короткий путь от условия к проверяемому результату. Для этой страницы историческая справка полезна еще и как защита от неверной аналогии: Уровень значимости α, мощность теста 1-β и число наблюдений в группах зафиксированы до интерпретации результата. В разных источниках могут меняться буквы, порядок записи и единицы, но расчетная потребность остается прежней: сначала выбрать модель, затем проверить данные и только потом считать. Исторический блок здесь нужен не для украшения, а для понимания модели и ее границ.

Историческая линия формулы

У записи «MDE в статистике и A/B-тестах» нет одного бытового автора. Контекст — развитие A/B-тестов и продуктовой статистики. Также важны учебные курсы и рабочие методики. Формула MDE = (z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})\sqrt{\frac{\hat p_A(1-\hat p_A)}{n_A}+\frac{\hat p_B(1-\hat p_B)}{n_B}} здесь дана как современная расчетная запись. Имена из источников уточняют историю метода, но не заменяют условия применения.

Пример

Пример: в эксперименте вариант A получил 4 800 посетителей и 384 целевых действия, а вариант B — 5 100 посетителей и 438 действий. Цель для «MDE в статистике и A/B-тестах» — требуется требуется требуется требуется требуется требуется требуется требуется посчитать метрику или статистическую проверку по данным эксперимента. Сначала делают мини-таблицу параметров и отмечают источник каждого числа. Рабочие величины: MDE — минимальный детектируемый эффект (разница долей) (доля); z_{1-\alpha/2} — критический порог по значимости (безразмерное); z_{1-\beta} — критический порог по мощности (безразмерное). Дальше данные подставляют в MDE = (z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})\sqrt{\frac{\hat p_A(1-\hat p_A)}{n_A}+\frac{\hat p_B(1-\hat p_B)}{n_B}} без смены модели по ходу решения. База сравнения здесь важнее красивого числа: если в одной группе считать пользователей, а в другой сессии, результат уже нельзя интерпретировать как эффект эксперимента; для этой записи отдельно сверяют MDE — минимальный детектируемый эффект (разница долей) (доля). В конце меняют один ключевой параметр мысленно. Направление изменения должно совпасть со смыслом задачи.

Частая ошибка

В «MDE в статистике и A/B-тестах» ошибка часто появляется до арифметики. Сверьте обозначения: MDE — минимальный детектируемый эффект (разница долей) (доля); z_{1-\alpha/2} — критический порог по значимости (безразмерное); z_{1-\beta} — критический порог по мощности (безразмерное). Нельзя менять метрику после просмотра результата, смешивать пользователей и сессии, включать повторные конверсии без правила дедупликации и сравнивать группы с разным окном наблюдения. Если ответ выглядит правдоподобно, проверьте его источник. Порядок простой: символ, значение, единица, источник, подстановка, округление.

Практика

Задачи с решением

Проверить исходные данные

Условие. Для «MDE в статистике и A/B-тестах» заданы величины из условия. Нужно требуется требуется требуется требуется требуется требуется требуется требуется посчитать метрику или статистическую проверку по данным эксперимента.

Решение. Составляем таблицу символов, значений, единиц и источников. Убираем данные, которые относятся к другой модели.

Ответ. К расчету оставлены только согласованные исходные величины.

Выполнить подстановку

Условие. Данные согласованы, требуется применить MDE = (z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})\sqrt{\frac{\hat p_A(1-\hat p_A)}{n_A}+\frac{\hat p_B(1-\hat p_B)}{n_B}}.

Решение. Подставляем значения, сохраняем промежуточную точность и отдельно проверяем единицу результата.

Ответ. Ответ принимается только после проверки знака, масштаба и смысла.

Дополнительные источники

  • OpenIntro Statistics, power and planning
  • NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods, sample size and detectable difference
  • Kohavi, Tang, Xu. Trustworthy Online Controlled Experiments, Cambridge University Press, 2020
  • Ron Kohavi et al. Online Controlled Experiments at Large Scale, KDD 2013
  • NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods: proportions and confidence intervals

Связанные формулы

Аналитика

Минимальный размер выборки для двух долей (базовый)

$n \approx \frac{(z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})^2\left[p_A(1-p_A)+p_B(1-p_B)\right]}{MDE^2},\; n_A=n_B=n$

Минимальный размер выборки для двух долей (базовый): формула n \approx \frac{(z_{1-\alpha/2}+z_{1-\beta})^2\left[p_A(1-p_A)+p_B(1-p_B)\right]}{MDE^2},\; n_A=n_B=n помогает посчитать метрику или статистическую проверку по данным эксперимента. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

Аналитика

Мощность теста (power) для разности долей — концепт

$\text{Power} \approx 1-\Phi\left(z_{1-\alpha/2}-\frac{|\Delta|}{SE_{\Delta}}\right),\;\beta\approx\Phi\left(z_{1-\alpha/2}-\frac{|\Delta|}{SE_{\Delta}}\right)$

Мощность теста (power) для разности долей — концепт: формула \text{Power} \approx 1-\Phi\left(z_{1-\alpha/2}-\frac{|\Delta|}{SE_{\Delta}}\right),\;\beta\approx\Phi\left(z_{1-\alpha/2}-\frac{|\Delta|}{SE_{\Delta}}\right) помогает посчитать метрику или статистическую проверку по данным эксперимента. В тексте есть ус...

Аналитика

Относительный uplift (относительный прирост)

$\text{uplift}_{\%}=\frac{\hat p_B-\hat p_A}{\hat p_A}\cdot 100\%$

Относительный uplift (относительный прирост): формула \text{uplift}_{\%}=\frac{\hat p_B-\hat p_A}{\hat p_A}\cdot 100\% помогает требуется требуется требуется требуется требуется требуется требуется посчитать метрику или статистическую проверку по данным эксперимента. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверк...

Аналитика

Абсолютный uplift (разница конверсий)

$\Delta = \hat p_B-\hat p_A$

Абсолютный uplift (разница конверсий): формула \Delta = \hat p_B-\hat p_A помогает посчитать метрику или статистическую проверку по данным эксперимента. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

Аналитика

Z-статистика для двух долей

$z = \frac{\hat p_B-\hat p_A}{SE_{\Delta}}$

Z-статистика для двух долей: формула z = \frac{\hat p_B-\hat p_A}{SE_{\Delta}} помогает посчитать метрику или статистическую проверку по данным эксперимента. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

Аналитика

Стандартная ошибка доли

$SE(\hat p)=\sqrt{\frac{\hat p(1-\hat p)}{n}}$

Стандартная ошибка доли: формула SE(\hat p)=\sqrt{\frac{\hat p(1-\hat p)}{n}} помогает требуется требуется требуется требуется требуется требуется требуется посчитать метрику или статистическую проверку по данным эксперимента. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.