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联合分析设计陷阱漫谈(四)

作者 刘强

陷阱4:属性间存在强关联性(排斥性)时禁例的不当设置
联合分析设计陷阱漫谈(四)
这种陷阱我认为属于好心办坏事的陷阱,尽管是好心,后果却是很严重的。我们来看一个简单的例子,假设我们需要购买电脑,电脑产品的属性设置如下(为了说明必要禁例不当设置的危害,这里我们暂且先不管诸如CPU,内存,硬盘等产品特征属性)

联合分析设计陷阱漫谈(四)
很明显,在真实的电脑产品世界中,上述属性间至少存在以下的两组禁例,
  • 品牌和操作系统:苹果电脑不能搭载Windows,而惠普/Dell和联想不能搭载MacOS
  • 电脑类型和屏幕尺寸:台式机的显示屏尺寸至少是19寸,笔记本尺寸最大为17寸
或者我们可以用下面的表格更清楚地表示这些禁例关系
联合分析设计陷阱漫谈(四)
如果使用Sawtooth Software联合分析软件进行实验设计,设计人员可以很容易地把上述禁例规则添加到实验设计中。现实中,我发现很多调研公司或客户在处理类似问题时,也的确是这么操作的。
看似简单的添加禁例后的实验设计结果是这样的(假设样本量为500):
联合分析设计陷阱漫谈(四)
第一眼看上去,尽管属性水平出现次数不完全平衡,但在品牌和屏幕尺寸上个属性水平的相对差异还不算太大。操作系统这个属性上两水平出现的频次也符合预期,但是台式机和笔记本的出现频次差得比较多了,不过其出现频数也不少了。
很多设计人员看到这里,就满足了。觉得实验设计成功产生了,可以用于真实的消费者研究了。
但是,如果用Sawtooth Software的实验设计检验功能(Test Design),我们会发现一大堆的惊叹号以及差不多要吼出来的警示:
联合分析设计陷阱漫谈(四)
而且上面这种实验设计的有效性只有38.5
为什么添加了这些禁例后实验设计会如此之差?原因不在于产生实验设计的软件程序,而在于我们对这里的禁例的理解出错了。
首先,操作系统这个属性,实际上是一个“伪属性”。重所周知,苹果电脑只能搭载MacOS,而其他厂商只能搭载Windows(不要和我纠结Linux或者苹果电脑买回来装windows系统的问题,这些情形不多见,我说的是正规的出厂时搭载的操作系统)。因此,苹果电脑和MacOS实际上是捆绑在一起的,它不能和其他操作系统搭配。同理,其他厂商的电脑也不能搭载MacOS。如果一个产品属性,例如这里的操作系统,完全不能和其他属性随机搭配,那么这种属性其实并不是一个联合分析中所定义的“属性”。
其次,屏幕尺寸其实是和电脑类型直接相关的。笔记本只能上小屏幕,而台式机肯定是大屏幕,这二者几乎没有交集。或者说,13-17寸的屏幕尺寸只适用于笔记本电脑,而19寸及以上的显示屏仅适用于台式机。如果生硬地把13-23寸屏幕视为一个属性,其实并未考虑到其对电脑类型的适用性。
因此,从理解消费者的角度来看。我们其实应该更关心的是这样一些问题;
  • 消费者对品牌的偏好是如何的
  • 消费者到底更喜欢台式机还是笔记本电脑
  • 如果消费者要购买台式机,他会更喜欢19-23寸屏幕中的哪一种?
  • 如果消费者要购买笔记本电脑,他会更喜欢13-17寸屏幕中的哪一种?
按照这种逻辑,我们重新设计联合分析,其属性和水平应该是这样
联合分析设计陷阱漫谈(四)
对比下最早的设计,我们这里既做了“减法”(去除了操作系统这个伪属性),又做了“加法”(将屏幕尺寸拆分为两个属性,分别对应台式机和笔记本)。
我们把这种实验设计类型称为“特定备选设计”。名字听起来怪怪的,因为这种实验设计类型的英文称谓为“Alternative specific design”。这里我们多解释下,所谓alternative,指的是联合分析里出示的每个概念产品,也即我们可能考虑购买的“备选产品”;而specific是相对于random而言的,既备选产品的构成需要考虑到其特定属性水平搭配的现实约束(例如台式机不能和17寸及以下的屏幕组合),这种约束不是通过不同属性间设置禁例来实现的,而是通过属性和属性间的直接互斥实现的,例如这里的台式机直接排斥所有笔记本屏幕尺寸,笔记本电脑直接排斥所有台式机屏幕尺寸。
现在我们重新进行实验设计。在Sawtooth Software软件里,我们采用“特定备选设计”(Alternative-specific design)。并且加上电脑类型中两个水平分别与台式机屏幕尺寸和笔记本屏幕尺寸的强排斥禁例限制;
联合分析设计陷阱漫谈(四)
那么最终联合分析里电脑产品的属性结构是这样的
联合分析设计陷阱漫谈(四)
我们看一下新的设计下的实验设计效果(假设样本量为500)。先看一下主效应维度的频数表:
联合分析设计陷阱漫谈(四)
可以发现设计效果非常不错,每个属性内属性水平出现的次数几乎是完全相同的,平衡性相当好,且各个属性水平的标准误都控制在0.05以内。
如果进一步看所有两两属性交叉的频数表,则是这样的。
联合分析设计陷阱漫谈(四)
这里体现出实验设计的正交性也相当好,每个属性水平和其他属性水平搭配出现的次数也几乎是均等的。这个实验设计的整体效率(D-efficiency)为990,比我们最早那个不太好的实验设计的效率(D-efficiency=38.5)高出了20多倍。
如果采用这样的设计用于联合分析,我们得到的结果会比我们最开始的设计方案得到的结果好非常多。而且完全可以回答我们刚才列出的几个核心问题:
  • 消费者对品牌的偏好是如何的
  • 消费者到底更喜欢台式机还是笔记本电脑
  • 如果消费者要购买台式机,他会更喜欢19-23寸屏幕中的哪一种?
  • 如果消费者要购买笔记本电脑,他会更喜欢13-17寸屏幕中的哪一种?
我这里展示的只是特定备选设计的一个非常简单的例子,实际上的很多联合分析比这个例子要复杂很多。而即便在这个简单的例子里,假如使用了不恰当的设计,仍然会造成非常严重的错误。那么设想一下,对于那些更为复杂的,充斥着更多属性间相关性(排斥性)的联合分析,如果不采用正确的实验设计方法,岂不是会造成更为错误和危险的结果。
重新审视联合分析中的禁例
《联合分析设计陷阱漫谈(三)》和本文中,我着重谈了两种典型的禁例设置不当的陷阱。那么,大家应该怎么做去避开这些陷阱?作为企业客户应该做什么以防范掉入这些陷阱?实际的联合分析设计和执行者又应该做些什么?
对于企业客户在使用联合分析解决商业问题时,一定要着眼全局,面向未来,而不是着眼片面,面向当下。我听过很多客户给我说,我就要了解和模拟现在的状况,多的我不管,你就按我说的加上禁例约束就好了。然后过了几个月后,当市场出现了在联合分析中被禁止出现的产品后,又跑回来问能否模拟出这种情形下的不同产品的消费者偏好。对此我只能说我不是魔术师,不能给你变出来。我希望一个好的联合分析能发挥出其应该发挥的效能,应该对市场具有一定的长期预测性。如果由于实验设计时的不当禁例破坏了这种长期预测性,最好的结果只能把当前的情形准确地反映了出来,最差的结果是一旦市场变化了,这个调研就白做了,企业的调研费用打了水漂。
作为联合分析的实际设计和执行者首先需要仔细揣摩客户意图,并且深刻了解产品的属性构成内在关系(是否存在强关联,强互斥的属性或水平),而不能仅仅充当一个操作手角色,无原则的执行客户的所有指令(哪怕是错误的)。客户遗漏的问题和错误的想法,需要及时提醒和讨论,有时还必须把正确和错误的做法导致的结果通过模拟数据展示给客户。其次,提升自己的联合分析设计技术。我见过一些业内的联合分析的设计人员,可能本身对联合分析也了解有限,没有处理过复杂的问题,或者对类似特定备选设计这样的设计方案也是一知半解,那么一旦面对与上文例子里类似的情形,他们只能机械地添加禁例约束来进行实验设计,而不会告诉客户有更科学的方法去处理这些禁例。一旦后期的分析结果不理想,也只能糊弄过关。说句不好听的话,联合分析并不是即插即用的技术,对于设计人员的数学统计技术和经验是有很高要求的。
这里我大概罗列下需要掌握的相关技术,有兴趣的读者可以加强学习:1.实验设计和回归模型,以及逻辑模型(Experimental design,Regression,Logit model)

2.贝叶斯理论和方法,特别是分层贝叶斯理论及方法(Bayesian theory,Hierarchical Bayesian algorithm)

3.网页/网站前端设计技术(Html,Css,javascript,Perl等)

4.计算机计算和模拟技术,需要掌握诸如SAS,Matlab,R,Python,Excel VBA等可以实现大规模模拟运算的软件,编程语言和算法

5.经济学相关知识和概念,诸如随机效用理论(Random utility theory),需求-价格曲线,弹性,交叉弹性等

下期预告特定备选设计是联合分析中一个非常实用的方法,可以用来处理很多现实商业环境下复杂的产品设计问题,仅仅这一篇可能不够。下期我会介绍更多在联合分析中使用特定备选设计的案例,帮助大家开拓思路,做出更好的联合分析设计。

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联合分析设计陷阱漫谈(四)

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