召回 粗排 精排，如何各司其职？

文 | 水哥 源 | 知乎

saying

1.AB测试几乎是系统改进的不二法则，算法做AB，开发做AB，产品做AB，运营更要做AB 2.召回有点像一个甩锅侠，我不管我给的准不准，我就管我把潜在的能投的都吃进来就行 3.其他环节想要提升，除了自身确实有改进，也要和精排相似。太超前的改进注定会被精排这个旧势力打压 4.粗排非常容易照本宣科，明明实际结果已经说明不需要粗排。内心的惯性还是让人留着它

前两讲从比较宽的范围讲了一下推荐系统做什么，以及在这个时代背景下的发展历程。从这一讲开始，我们则会逐渐进入技术细节。

从大体上来说，推荐系统需要包含这几种模块：索引/库存池，特征服务，排序模块，线上展示逻辑，日志系统，分析系统。如下图所示：

• 索引池是对当前所有item的判定，并不是所有item都可以出现在推荐这整个大的逻辑下面。举个例子，广告主的某个计划，只设定了相应的预算，如果预算花完了，或者广告主已经不想投了，那就需要从索引池里面拿掉。另一种情况是可能有多种索引池，广告主不想投放20-30的人群的时候，索引池就等于是其他年龄段的索引池合并起来。
• 特征服务，用户发生请求（刷新，刚进入app等都会有请求发生）时，算出该用户信息所对应的特征，比如通过他的一些行为判定他的年龄性别等。另一个很重要的则是获取这个用户的一些历史行为。对于item当然也要提取特征，但是图上没有画出来，原因是item的大多数特征都相对固定，而用户的行为特征变化很快，需要专门的服务来处理
• 排序模块，这就是模型主导的部分了，下面要讲的召回精排粗排都在这里，下一讲要涉及的打压保送策略也包含在内。排序模块的作用就是从很多候选的item中挑出最好的一个或者多个进入到展示逻辑中
• 展示逻辑，这里有的同学可能会问，知道哪个最好不就直接放出去就好了吗？为啥还要有一个逻辑的区分？其实这里一个主要的点指的是广告和内容的混排，或者是视频和文章的混排。广告和文章，在各自的排序阶段是谁也看不见谁的，也就是说，上面的排序系统是双倍的。当双方都排好之后，需要对广告进行判定，要么是质量很高（预估的ctr，cvr都很高），要么是此刻之前展示的广告比较少，门槛下降了。如果符合这两种情况就可以对广告选择合适的位置投放。
• 日志系统：记录推送前后系统发生的一切事情。注意在图上有一个日志系统返回排序模块的箭头，这个箭头的含义是，用户的行为要落盘，形成新的训练数据来让排序模块继续训练
• 分析系统：这个系统依赖于日志，此处主要指AB测试系统。AB测试就是指，把用户随机进行划分，一部分用户应用对照组（A组，也就是原来的系统），另一部分用户应用实验组（B组，也就是我们想添加的改进点）。通过对比AB之间的差异，来展示我们所加的改进点是否有效。所以整个系统的迭代都是严重依赖AB实验的，想一个idea-做线下实验-上AB试试-有效就推广到全量，一般是这么个流程。当然AB实验也不是万能的，这个后面会讲到。另外要注意的是，虽然这里叫做AB测试，但是实际上对照组的用户不是都放在同一个桶里面，实践中往往是AABB实验，即对照组也有多组，实验组也有多组。这么做是为了观察组内的方差和组间的方差，假如两个对照组之间的观看时长差距有3%，对照组和实验组差距只有2%，那我们就无法说明这个实验是有正向的。

上面是对于整个系统框架的梳理，下面我们就细化到排序模块里面，看看具体是如何排序的.

整体上，排序是一个漏斗，如下图所示：

一开始我们可能有成千上万的item，首先要由召回（也叫触发，recall）来挖掘出原则上任何用户有可能感兴趣的东西。这个环节是入口。有时候，单独的召回可能难以做到照顾所有方面，这个时候就需要多路召回。很好懂，就是多个召回路共同决定进入粗排的候选。比如可以由一个召回专门根据用户过往的兴趣来筛选候选，那可以再加一个召回专门输出近一段时间的热门视频。他们的出发点都不一样，共同组成下一级的输入。粗排（pre-rank）一般接受几千个输入，这时候压力就大大降低了。粗排就可以放一些较为复杂的结构，比如mlp就可以放上去了。粗排的输出一般是小于1000的，那这个压力就更小了，精排（rank）就可以变得很复杂，什么transformer啊放进去也不过分。

因此这几级结构实际上是计算压力从大到小，模型复杂度从小到大的一个过程。正因为如此，他们的角色其实也有差别。

精排-最纯粹

精排是最纯粹的排序，也是最纯粹的机器学习模块。它的目标只有一个，就是根据手头所有的信息输出最准的预测。我们也可以看到，关于精排的文章也是最多的。

研究精排杂七杂八的变量最少（虽然也是最卷的），精排训练所需要的数据本身就是它自己产生的，没有其他环节的影响。精排也是整个环节中的霸主，你在召回上的一个改进点，精排没有get到，那你这个改进点就不能在实际环境中生效。前面的环节想要做出收益，都得精排“施舍”。

召回-入口大开

由于召回所要面对的item量是最大的，因此召回也是时延压力最大的。简单来说，就是要快。意味着他的模型结构最简单，甚至有时候都不是模型，而是规则。

对于召回来说，最经典的模型莫过于双塔（一个mlp输出用户的embedding，一个mlp输出item的embedding，后面详细介绍）。双塔的输出，通常建模在向量的近似搜索里面，可以极大地提升搜索的效率。因此，双塔几乎可以说是为召回而生的。

召回有一个原则是多样化，多个召回路在他们所要涵盖的地方应该有差异。考察方面有差异最好，模型结构有差异次之，如果仅仅有数据差异啥的可能不会有什么效果。

但是召回并不太关心准不准，第一是后面有粗排精排给他兜底，第二是他准了也没用，反正还要看后面的脸色。我们在机器学习中有一类指标叫“召回率”，就是你认为的正样本占所有正样本的比例。这里的召回也有点这个意思，不在乎你犯了多少错，只在乎你把对的放进来没有，因此我们就得到saying 3.

粗排-略显尴尬的定位

相比于召回和精排，粗排是定位比较尴尬的。在有的系统里，粗排可以很丝滑的平衡计算复杂度和候选数量的关系。但是在有的例子中，粗排可能只是精排甚至召回的一个影子。所以，粗排的模型结构大多数情况下都很像精排或者召回。

粗排是一个非常容易照本宣科的地方，因为粗排不是必需的环节。如果你的候选数量非常少，那连召回都不需要了；如果你的精排能吃的下召回的输出，那可以考虑实验对比是不是需要粗排。但是假如不加粗排，总感觉欠缺点什么。有的地方甚至出现过粗排输出候选变少，整个系统反而涨点的情况。像这样的情况出现，就说明整个链路设计存在不合理的地方。