条件熵如何应用在产品逻辑推理中

问题

经纪人和用户一次IM对话的轮数 和 转委托率呈正相关,那是否可以通过,提高IM对话次数从而提高转委托率?

先说答案,可以。第一次听到这个问题,总觉得有些逻辑坑,正好看数学之美提到了信息熵这个概念,那我们试着用<熵>这个定义,推导下这个问题,看有哪些坑,然后从业务角度看,这些坑怎么解决。

第一个概念,熵

信息论中的官方定义:X的概率分布和每个可能性下的信息量构成了一个随机变量,这个随机变量的均值(即期望)就是这个分布产生的信息量的平均值(即熵)。


熵的公式

白话:熵就是变量X的不确定性。

但熵描述的是单一变量的不确定性,我们要的是两件事物,X和Y的不确定性,所以要引入第二个概念。

第二个概念,条件熵

条件熵H(Y|X)表示在已知随机变量X的条件下随机变量Y的不确定性。通俗讲,知道X的情况下,Y的信息量。

  • 计算过程:每一个X可能的取值中,计算一个关于Y的小熵,然后每一个小熵再乘以各个X取值的概率,再求和。
  • 每个Y的小熵越小,说明在X的这种取值下,Y的值越收敛,不确定性越小。
  • 条件熵越小,说明在X的各种取值下,Y的值都非常收敛,整体不确定性小。


    条件熵公式

这个比较难理解,举个例子:

嫁人例子

随机变量Y=(嫁,不嫁)

不帅的条件下,有4个数据,不嫁的1个,占1/4,嫁的3个,占3/4。

  • H(Y|X = 不帅) = -1/4log1/4-3/4log3/4 ≈ 0.244
  • p(X = 不帅) = 4/12 = 1/3

帅的条件下,有8个数据,不嫁的5个,占5/8,嫁的3个,占3/8。

  • H(Y|X = 帅) = -5/8log5/8-3/8log3/8 ≈ 0.287
  • p(X = 帅) = 8/12 = 2/3

Y对于X各种取值的条件熵就是:

H(Y|X=长相) = p(X =帅)H(Y|X=帅)+p(X =不帅)H(Y|X=不帅)
= 1/3(-1/4log1/4-3/4log3/4)+2/3-5/8log5/8-3/8log3/8
= 0.272

条件熵反应的是Y在X各种取值下的不确定性。

很多策略问题,都有点条件熵的概念影子,以短信PUSH为例,理想态的push是30%点击率(瞎拍的),那没有点击的用户,可能影响效果的原因,有用户画像、文案、推送时间等等,对每个因子的优化,就是在优化H(点击|因子)这个熵。

第三个概念,互信息

互信息是信息论里一种有用的信息度量,它可以看成是一个随机变量中包含的关于另一个随机变量的信息量,或者说是一个随机变量由于已知另一个随机变量而减少的不确定性。


熵、条件熵、互信息概念图

熵,是Y的不确定性
条件熵,已知X,Y的不确定性
互信息,已知X,减少的Y不确定性
所以H(Y)=I(X;Y)+H(Y|X)

总结

这个假设成立么?

成立的。
正相关,代表I(Y;X)不等于0。所以纯静态、抛开业务因素来看,提高X的确可以提高Y。
但加入业务因素和动态两个视角,就有问题:

  • 只要X对于Y,观察到正相关,这句话都成立,但问题是选择哪个X?选择的X正确,I(Y;X)越大,这里需要靠数据+业务洞察。X可以是多轮对话的数量、对话质量、引导转委托的话术组合、甚至是经纪人say hello与否,但选择最有效的X,最有效的指标,背后考验的是对没有转委托的这部分用户的需求真实洞察。
  • 所有观测到的数据,都是自然状态,也就是没有人为插手的状态,可能X就是Y的一个附属结果,所以正相关,那人为干预提高X,就不一定能提高Y。所以,产品有了假设解后,一定要通过AB实验的方式测试是否合理,因为太多背后因子没有办法衡量。
真做

1.数据分析- 可以产生委托的用户有多少?
2.数据分析- 这类用户中,有多少是对话轮数不够,没有产生委托的?
这部分用户才是分母。

  1. 尝试,提高这部分用户的对话轮数,100个用户的对话轮数提高,90个转委托。I(Y;X)极大。
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