[AB] Udacity A/B Test (1)

Free-Screener 테스트를 실험설계서로 재정리해보자
Jul 22, 2023
[AB] Udacity A/B Test (1)
해당 캐글 파일을 참고하여, 내용을 실험 설계서의 포맷으로 재정리했습니다. 문제 정의에 사용된 일부 수치는 실험 설계의 타당성을 설명하기 위해 가정한 숫자들입니다.

0. Background

  • Udacity는 교육 코스를 제공하는 온라인 플랫폼으로, 학생의 수강 완료율과 매출(free trial 연장)을 높이고자 한다.
  • Udacity는 다음과 같은 두 옵션을 제공한다
    • Free Trial : 결제 정보를 등록할 경우, 14일간 무료로 수업을 수강할 수 있고 해당 기간이 지나면 자동 결제가 진행됨
    • Access Course Materials : 무료로 동영상을 보고 퀴즈를 풀 수 있지만 코칭 지원, 인증된 인증서 발급, 최종 과제물 제출 불가함
 

1. 실험을 하는 이유

1.1. As-Is

  • Udacity는 Access Course를 통한 결제전환율(12%) Free Trial통한 결제전환율(10%)보다 높은 것을 발견한다. (참고 : Baseline Values)
Free Trial
Free Trial
Access Course
Access Course
(* 표시는 가정한 데이터입니다. Daily AVG data를 바탕으로 Closed Funnel을 시각화했습니다.)
  • Udacity는 다음과 같은 특징이 있다.
    • 서비스의 Value인 인증서(Certificate)는 수강 완료한 학생들에 한 해 제공된다.
    • 실제로 무료로 수업을 수강을 하였더라도 인증서 발급, 최종 과제제출등 부가 서비스를 받기 위해 정식결제를 진행하는 사용자의 비중이 높다.(23%)

1.2. To-Be

  • 무조건 Free Trial을 통해 결제수단을 등록하게 하는 것보다는, 명확한 기대치를 설정하여 무료 평가 기간동안 수업을 듣고 가치를 느끼는 학생들만을 결제수단을 등록하는 단계로 유도하고자 한다.
  • 이를 통해 Free Trial기간 동안 제대로 수업의 가치를 느끼지 못하고 Udacity를 떠나는 학생의 수를 줄임과 동시에, 무료 평가판을 계속 진행하고 결국 과정을 이수하는 학생의 수는 크게 줄일 수 있을 것이다.
  • 해당 가설이 제대로 작동한다면, Udacity는 전반적인 학생 경험을 개선하고 과정을 완료할 가능성이 있는 학생을 지원하는 코치의 역량을 향상시킬 수 있다.

2. 실험 UI

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  • (개선안) 실험에서 Udacity는 학생들이 Free Trial버튼을 클릭하는 시점에서 '이 코스에 1주당 얼마만큼의 시간을 투입할 수 있습니까?' 라는 질문을 팝업 모달을 보게 된다.
    • 만약 학생이 주당 5시간 이상으로 기입하면 결제과정 관련한 페이지로 이동한다.(→ 수강 완료할 가능성이 높다고 인식한다)
    • 5시간 이하로 기입하면, (본 과정을 완료할 가능성이 낮다고 인식하여) Access Course로 이동하는 것을 권유하는 메시지를 띄운다.
 

3. 실험 준비

3.1. 용어 정리

Sanity Check란?
  • 대조군과 실험군에 제대로 무작위하게 할당된 것이 맞는지 확인하는 과정이다. Sanity Check에서 이상이 발생했다면, 실험을 중지하고 설계 단계부터 재검토가 필요하다.
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  • ex) 다음과 같이 7일간의 실험, 대조군에 할당된 트레픽이 나왔다고 하자. 실험군에 배정된 횟수 x는 이항분포 x~B(n, p)를 따른다.
    • 표준편차(SD) 계산은 p=0.5 기준으로 계산 ()
    • z-score(유의수준 : 0.05)를 활용한 오차범위 추정
    • 신뢰 구간을 구하고, 해당 값이 신뢰 구간 안에 있는지 확인
일자별로 breakdown해볼 경우, 문제의 원인을 더 구체적으로 확인해볼 수 있고, 개발팀에 해당일자에 특별한 이벤트가 발생했는지 물어봐야 한다.
일자별로 breakdown해볼 경우, 문제의 원인을 더 구체적으로 확인해볼 수 있고, 개발팀에 해당일자에 특별한 이벤트가 발생했는지 물어봐야 한다.
 
  • 제대로 분배된 것이 맞는지 확인하는 과정 → SRM으로도 불림 (Sample Ratio Mismatch)
불변 지표(Invariant Metric)란?
  • Sanity Check를 위해 필요하며, 실험 전체에 잘못된 것이 없는지를 확인하는 지표
  • 실험 변경사항과 관련이 없는 지표를 선택해야 한다.
  • 실험분기 시점은 Free Trial버튼 클릭 이후임으로, 버튼을 누르는 시점까지의 데이터를 불변 지표로 활용할 수 있다.
평가 지표(Evaluation Metric)란?
  • 실험을 통해 달성하고자 하는 지표. 각 평가 지표에는 MDE가 설정되어야 한다.
    • 핵심 지표 : 실험을 통해 변화를 이끌어내고자하는 지표
      • ex. 클릭>수업 등록 전환율, 등록>결제 전환율
    • 보조 지표 : 클릭>결제 전환율, 등록완료 페이지 진입 수
    • 가드레일 지표 : 전사적으로/서비스 도메인 별로 중요하게 보는 지표
      • ex. 결제 수(=매출)
MDE(Minimum Detectable Effect)란?
  • 실질적 유의성을 나타내는 최소한의 변화
  • 실험결과의 지표 변화가 사전 설정한 MDE보다 작으면, 통계적으로 유의하더라도 실질적 유의성이 없는 것으로 판단한다.
  • MDE 계산 공식
    • 여행앱에서 여행자 보험 추가하는 MVP를 검증하고 있다고 하자.
    • 베이스라인 기존 Daliy 2000건 예약 발생(연간 730,000건)
    • 리소스 기능 구현 $75,000 소요 (개발자 시급 $500, 150시간 소요, 기회비용 고려 안함)
    • 목표치 보험에 대한 예상 순이익은 사용자당 3$, 연간 손익분기점을 맞추려면 25,000건 보험 판매 필요. 이는 예약의 3.42%에 해당
    • 따라서 해당 테스트의 MDE는 3.42%가 됨
사용자 식별자 - Cookie
  • 쿠키란 사용자가 웹사이트에 재방문했을 때 웹사이트를 빠르고 편리하게 사용할 수 있도록 저장한 작은 데이터 조각이다.
  • UA(구 GA)는 쿠키 기반 분석 도구. 그러나 정확도, 개인정보보호와 관련한 경각심이 높아지면서, 쿠키 신뢰도가 하락 → GA4부터는 이벤트 단위 분석으로 변경되었다.
  • 해당 케이스에서는 유입 Funnel에서 UI테스트임으로 정확한 사용자 단위로 A/B 테스트를 진행하지 않아도 괜찮기 때문에 쿠키 단위로 분기 및 분석을 진행하도록 한다.
 

3.2. 실험 가설 : 팝업 모달을 띄울 때, 학생들에게 더 명확한 기대치를 제공할 수 있다

  • 시간이 충분치 않아 Free Trial을 그만두는 사용자를 줄이고, 코스를 완료하는 학생 수는 늘어날 수 있다.
  • 수업 수강에 충분한 시간을 할애할 수 있는 학생(주당 5시간 이상)위주로 결제페이지 유도 시, 수업등록 전환율과 결제 전환율이 증가할 것이다.
 

3.3. 지표 설정

  • MDE 정하기
    • 베이스라인 : 일일 Free-trial >Payment로 전환이 350건 (해당 사이트 참고하여 일 매출 $96,250)
    • 리소스 : 기능 구현에 개발자 시급 $200, 50시간 소요된다고 가정하면 $10,000
    • 목표치 : 분기내 손익분기점을 맞추려면, 결제 건수가 최소 36건 이상 상승해야함(MDE)
    • notion image
  • 테스트에 활용할 지표
    • notion image
 

3.4. 실험을 위한 사전작업

  • 팝업모달 및 추가 flow제작에 디자인과 개발 리소스 필요
  • 추가 이벤트 로깅(view_popup_modal, submit_popup_modal) 및 이벤트 QA
 

T.B.U
 
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