RS Meet DL(65)-负采样点击率修正的那些事

本来想写蚂蚁金服运用强化学习做推荐的文章《Generative Adversarial User Model for Reinforcement Learning Based Recommendation System》，但这不快放假了嘛，思考再三还是决定写点简单的吧。这次来谈谈负采样点击率修正的那些事。

1、负采样点击率修正

在广告点击率预估中，正负样本的比例是很不平衡的，所以有时候需要进行一定程度的负采样，即对负样本进行一定比例的采样，降低正负样本不平衡的程度，一定程度上提高模型预估的精度。

假设整体样本中的正负样本比例为1:3（当然实际上会比这更不平衡的多，此处仅仅是举个例子），由于假设训练集和测试集中的样本是独立同分布的，那么由不采样的数据训练得到的模型，在测试集上的点击率平均值约为0.25。

再假设样本中存在三种广告的样本A、B和C，其比例为50:30:20，而各自的正样本分别占30%、20%和20%，如下图所示：

这样，在测试集中，对三种广告的点击率预估值的平均值也接近0.3、0.2和0.2。此时我们对负样本进行一定程度的采样，假设采样率为1/3，这样能使整体上正负样本比例保持在1:1，但是具体到A、B和C三种类型的广告，其比例就不确定了，咱们具体来算一下，结果如下：

要注意上图中，我们仅仅是将负样本占比除以3。这样算出的A、B和C三种类型的广告的点击率的平均值仍满足A>B=C。这样是保序的，我们会把A广告排在最前面。但是在广告场景中，不仅仅要考虑点击率，还要考虑每次点击带来的收益，假设A、B、C三种广告的收益CPC（cost per click，每次点击收益）分别是6、8、3，那么三种广告每次曝光带来的期望收益是1.8、1.6和0.6，排序顺序为A、B、C：

而在采样后，三种广告每次曝光带来的期望收益是3.38、3.43和1.29，排序变为了B、A、C。

因此样本采样虽然可能带来更好的模型精度，但是在广告场景中，需要对点击率进行修正，修正公式如下：

上图中，q是修正后的点击率，p是采样后的预测点击率、w是采样率，推导过程如下：

再来看刚才的结果，使用修正公式后点击率和采样前相同：