当我们刚开始学习推荐系统的时候，我就希望你想清楚为什么要做推荐系统。在逐渐深入的过程中，我开始唠叨推荐系统的林林总总。

到了今天，假如你已经有了自己的推荐系统，这个系统已经上线，代替了以前绝大多数人工的工作，夜以继日地工作，为电商网站创造销售额，为信息流创造阅读时间和互动，为社交网站创造社交关系。

为什么要关注指标

然而，这样你就可以安心睡大觉了吗？显然你想错了，它成功上线时，也是你失业的时候，我们暂且不说是否真的有这一天。就算是一切正常运作，你还是需要每天把这个系统捧在手心，教它在刁钻的用户面前如何长大，既要小心它学坏，也要小心它偷懒不学无术。

总之，养过孩子的人会懂的。面对推荐系统这样一个有诸多复杂因素联动起作用的系统，要时时刻刻知道它好不好，健不健康，你同样需要掌握一些测试方法和检测指标。

推荐系统的测试方法

在最开始几篇中，我说过你需要有不确定性思维，但是这绝不是帮你在老板那里开脱的说辞。

推荐系统也需要测试，只是它不同于传统的功能测试。传统软件的功能测试，功能的响应是有预期的，点击一个加关注按钮，应该有什么响应，是被产品文档明确规定的；也因此在开发功能的时候，可以同步写出测试用例来。

这非常明白，在功能开发时，你做了任何改动，只要跑一下测试用例，逻辑对不对就一目了然了。反观推荐系统就没那么容易了，你什么都没动，可能两次推荐的结果都有可能不一样，而且很可能这个不一样也是你自己或者你老板要求的。

那么推荐系统要怎么测试呢？与其说推荐系统没有确定性的预期响应，不如说推荐系统的响应维度更高。

因为确定性的功能响应像是一个点，而推荐系统的响应则是高维空间中的一个区域，而不是一个点。那么是不是推荐系统不需要单元测试了呢？显然也不是。

归纳起来，推荐系统的测试方法有四种：业务规则扫描、离线模拟测试、在线对比测试、用户访谈。

1. 业务规则扫描

首先，业务规则扫描本质上就是传统软件的功能测试。确定的业务规则会对应有确定的规则，这些规则就可以翻译成单元测试，像是运行单元测试那样，对推荐系统逐一扫描业务规则。

通常这些业务规则对测试的要求也有“软的”和“硬的”两种。前者会对业务规则违反情况做一个基线规定，比如触发几率小于万分之一，在扫描测试时统计触发次数，只要统计触发几率不超过基线，就算是合格。

而硬的规则，就是一票否决，例如一些业务黑名单，简直就是高压线，测试时碰不得，碰了就是 Bug，就要想办法修正。

除了业务规则，还有一些容易被人忽视的地方，比如绝大多数推荐模型都涉及了数学计算，而数学计算中也有一些潜在的规则不能违反。

比如除数不能为 0，比如计算机的浮点数精度有限，经过一些指数运算后可能就出现预期之外的结果，还可能一些连续相乘的计算要防止出现 0 的乘数，类似这些在计算中的潜在业务规则，也需要扫描测试。

2. 离线模拟测试

其次，就是在离线模拟测试。这是一种军事演习式的测试。模拟测试当然无法代替真实数据，但是也能暴露一些问题。通常做法是先收集业务数据，也就是根据业务场景特点，构造用户访问推荐接口的参数。

这些参数要尽量还原当时场景，然后拿这些参数数据去实时访问推荐推荐，产生推荐结果日志，收集这些结果日志并计算评测指标，就是离线模拟测试。

显然，离线模拟测试是失真的测试，并且评测指标也有限，因为并不能得到用户真实及时的反馈。但是仍然有参考意义。

这些模拟得到的日志可以统称为曝光日志，它可以评测一些非效果类指标，例如推荐覆盖率，推荐失效率，推荐多样性等。关于这些指标具体含义，稍后再讲。那是不是离线模拟测试就对效果一无所知、无法模拟呢？

也并不是，有一种办法是，利用历史真实日志构造用户访问参数，得到带评测接口的结果日志后，结合对应的真实反馈，可以定性评测效果对比。

比如，可以评测推荐结果的 TopK 的准确率，或者排序效果 AUC。这些模型效果类指标，虽然不能代表最终关注的商业指标，但是两者之间一般存在一定的相关性。

通常来说 TopK 准确率高，或者 AUC 高于 0.5 越多，对应的商业指标就会越好，这是一个基本假设。通过离线模拟评测每一天的模型效果指标，同时计算当天真实的商业指标，可以绘制出两者之间的散点图，从而回归出一个简单的模型，用离线模型效果预估上线后真实商业指标。

3. 在线对比测试

第三种测试方法就是真正的实战了，那就是 ABTest，即在线对比测试，分流量做真实的评测。这需要一个支持流量正交切分的 ABTest 框架，在前面的文中已经讲到过。ABTest 在样本充分的前提下，基本上可以定性新的推荐系统是否比老的推荐系统更加优秀。

4. 用户访谈

最后一种测试方法就是用户访谈，或者说用户调查。前面三种测试方法，背后的思想是数据驱动。

然而正如我在本文开篇时所说，数据测量的是系统外在表现，并不反映系统原理，而且数据指标是人设计的，是存在主观性和片面性的，人的认知广度和深度各有不同。

因此，除了要紧紧团结在“数据驱动”这个核心思想周围，还需要深入用户，对用户做最直接的交流，对用户访谈，更重要的意义不是评测推荐系统，而是评测推荐系统的指标，设计是否合理，是否其高低反映了你预先的设定。

除此之外，通过前面三种测试方法如果得知系统表现不好，那么结合直接真实的用户调查和访谈，可以为系统优化找到真实原因。这种方法类比一下就是：维修下水道时，你需要钻进下水道。

常用指标

推荐系统有很多指标。你之前如果阅读过一些介绍推荐系统指标的文献或书籍，想必会对繁多的指标望而却步，总之就是各种率。实际上所有指标就是在回答两个问题：系统有多好，还能好多久？

这两个问题恰恰就是推荐系统里面一个老大难问题的反映：探索利用问题。

系统有多好？这就是想问问：对数据利用得彻底吗？还能好多久？这个问题就是想问问：能探索出用户新的兴趣吗？这样就能继续开采利用了。也好比在职场中看一个人，除了看他现在的经验和解决问题能力有多强，还要看他学习能力有多强，毕竟世界是变化的，朝阳也会变成夕阳。

下面我分别说说这两类指标有哪些。

1. 系统有多好？

检测系统到底有多好，其实，也有两类，一类是深度类，一类是广度类。

把数据看做是一座矿山，推荐系统是一个开采这座矿山的器械，“系统有多好”这个问题就是在关心开采得好不好，所以其实就看现有矿山上开采得深不深，开采得到不到位。广度类指标就是指在矿山上打满了钻井，而不仅仅盯着一处打钻井。

深度类指标，就是看推荐系统在它的本职工作上做得如何。还记得推荐系统的本职工作是什么吗？就是预测用户和物品之间的连接，预测的方法又有评分预测和行为预测。

因此深度类指标就指在检测系统在这两个工作上是否做得到位，有针对离线模型的指标，也有在线的指标，下面我分别说一说。

1. 评分准确度。通常就是均方根误差 RMSE，或者其他误差类指标，反映预测评分效果的好坏。在讲协同过滤时已经详细说过这个指标。这里不再赘述。

2. 排序。检测推荐系统排序能力非常重要，因为把用户偏爱的物品放在前面是推荐系统的天职。

由于推荐系统输出结果是非常个人化的，除了用户本人，其他人都很难替他回答哪个好哪个不好，所以通常评价推荐系统排序效果很少采用搜索引擎排序指标，例如 MAP，MRR，NDCG。

搜索引擎评价搜索结果和查询相关性，具有很强的客观属性，可以他人代替评价。推荐系统评价排序通常采用 AUC。也在前面介绍 BPR 模型时，专门讲到过。

3. 分类准确率。这个指标也是针对行为预测的，而行为预测就是分类问题，所以评价准确度就很自然。

在推荐系统中，评价准确度略微特殊，一般评价 TopK 准确率，与之对应还有 TopK 召回率，这里的 K 和实际推荐系统场景有关，就是实际每次推荐系统需要输出几个结果。

TopK 准确度计算方式如下：

如果日志中用户有 A、B 两个物品有正反馈行为，推荐系统推出一个物品列表，长度为 K，这个列表中就有可能包含 A、B 两个物品中的一个或多个，下面这个表格就说明了 TopK 准确率和 TopK 召回率的含义。

这三个指标，比较直观地反映了推荐系统在“预测”这件事上对数据开采的深度，实际上由于模型不同，还可以有不同的指标，也可以自己设计指标，这里不再赘述。但这三个指标也属于比较初期的指标，距离最终商业指标还有一定的距离。

通常检测推荐系统的商业指标有：点击率，转化率。其实把用户从打开你的应用或者网站开始，到最终完成一个消费，中间要经历数个步骤，也是大家常说的漏斗转化过程。

推荐系统如果在其中某个环节起作用，那么就要衡量那个环节的转化率，这个相比前面三个指标，更加接近真实效果。

除了比例类的商业指标，还要关注绝对量的商业指标，常见的有：社交关系数量，用户停留时长，GMV（成交金额），关注绝对数量，除了因为它才是真正商业目标，还有一个原因，是要看推荐系统是否和别的系统之间存在零和博弈情况。

假如推荐系统导流效果提升，搜索引擎导流下降，从整个平台来看，因为整个平台的商业目标并没有那么成绩喜人，也需要警惕。

讲完深度类指标，下面进入广度类指标。

4. 覆盖率。这项指标就是看推荐系统在多少用户身上开采成功了，覆盖率又细分为 UV 覆盖率和 PV 覆盖率。UV 覆盖率计算方法是。

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