wsdm2016報告会−論文紹介(multi-score position auctions)#yjwsdm

WSDM2016報告会Multi-Score Position Auctions

ヤフー株式会社平澤謙章

2016年04月06日

本日紹介する論文

D. Charles, N. R. Devanur and B. Sivan.

Multi-Score Position Auctions. WSDM2016

• スポンサードサーチのためのオークションについて

• 収入と CTR の双方を向上させる（可能性がある）オークションの形式を提案

• 著者らは Microsoft, Microsoft Research に所属

Copyright (C) 2016 Yahoo Japan Corporation. All Rights Reserved. 無断引用・転載禁止2

論文URL http://dl.acm.org/citation.cfm?id=2835822

http://dl.acm.org/citation.cfm?id=2835822

スポンサードサーチ

検索クエリに応じて，関連する広告をリスト表示


Position Auctions


Slot 1

Slot 2

Slot 3

表示場所

英会話の Foo

生花教室

英会話教室

広告

English 教室

広告のクエリとの関連性や入札額 (bid)に応じて配置を決定

入札額

¥8/click

¥15/click

¥10/click

¥6/click

課金額

¥6/click

¥4/click

¥3/click

入札状況と表示順位に応じて課金額を決定

広告媒体が決定

広告主が決定

Position Auctions の仕組みを決める基準

収入の最大化だけを目標にすると・・・

• ユーザの興味に近い広告が出ないと満足度が下がる

• クリックが少ないわりに高い金を取られると広告主は不満を募らせる

当論文ではユーザ・広告主側の利益の指標の一つとしてCTR (Click Through Rate) を利用している

収入と CTR ともに高くなるオークションが好ましい


Generalized Second Price Auctions (GSP)

適当なスコアに従って並び替えた後に，その順位を維持するために最低限必要な金額を課金する方式．

Ex. 入札額で順位を決定する場合


Slot 1

Slot 2

Slot 3

表示場所

Ad 1

Ad 2

Ad 3

広告

Ad 4

入札額

¥8/click

¥6/click

¥15/click

¥9/click

課金額

¥9/click

¥8/click

¥6/click

Generalized Second Price Auctions (GSP)

適当なスコアに従って並び替えた後に，その順位を維持するために最低限必要な金額を課金する方式．

Ex. 入札額×関連度で順位を決定する場合


Slot 1

Slot 2

Slot 3

表示場所

Ad 1

Ad 2

Ad 3

広告

Ad 4

(単位省略)入札額 × 関連度

8 × 0.75 = 6

6 × 2 = 12

15 × 0.2 = 3

9 × 1 = 9

(単位省略)課金額

9 / 2.0 = 4.5

6 / 1.0 = 6

3 / 0.75 = 4

GSP with squashing (Lahaie and Pennock. EC’07)

入札額を 𝑏, 関連度を 𝑒 として 𝑏𝑒𝛼 を基にランク付け

収入，クリック率ともに前述の手法より良くなる

𝛼 = 0 ⇔ 入札額順の GSP

𝛼 = 1 ⇔ 入札額 × 関連度順の GSP

0 < 𝛼 < 1 はその中間


提案手法: Dual score auctions (DSA)

1位を決めるためのスコア関数のみ 𝑏𝑒𝛼 とし，それ以外には 𝑏𝑒𝛽

を用いる．これを DSA(𝛼, 𝛽) と表記する

Ex. DSA(0, 1)の場合


Slot 1

Slot 2

Slot 3

表示場所

Ad 1

Ad 2

Ad 3

広告

Ad 4

(単位省略)入札額 × 関連度

8 × 0.75 = 6

6 × 2 = 12

15 × 0.2 = 3

9 × 1 = 9

(単位省略)課金額

max(8, 3 / 1) = 8

6 / 2 = 3

3 / 0.75 = 4

※ スコア関数を表示場所分用意するさらに一般的な方式 (Multi-Score Position Auctions)も提案されていましたが、実験・評価が行われていないこともあり、発表時間の都合により割愛します。

実験

DSA(𝛼, 𝛼) に対する DSA 𝛼, 1 の収入と CTR の増分を評価

DSA 𝛼, 𝛼 : GSP with squashing (𝑏𝑒𝛼によるランキング）

DSA 𝛼, 1 : 最上位の広告を決定するときだけ 𝑏𝑒𝛼 を利用それ以外の時は 𝑏𝑒 によるランキング

２つの条件で評価

• First order effects現状の入札状況のままオークション方式を変えた場合の評価

• Second order effects均衡状態となり入札額が変化しなくなった状態での評価


First order effects

現在の入札額のままオークション方式を変更した場合

• Bing を用いてランダムな並びで広告を掲示．

• 調べたい方式と同じ並びの結果を抽出し，収入と CTR を計算

• 平衡点における結果ではないことに注意


収入の増分

CTR の増分

※ 論文より引用

Second order effects

Symmetric Nash Equilibrium (SNE) での収入と CTR 合計の増分

• 関連度と広告主が考える広告枠の価値の分布については，別論文が Yahoo Inc. のデータをもとに算出した分布を利用

• SNE は Nash 均衡の制約をさらに厳しくした均衡状態で，実際のデータでも広告主の振る舞いがこれに近くなることがわかっている (Varian. 2006)


関連度 𝑒 の高い SNE を選択広告主の考える真の価値 𝑣 × 関連度 𝑒の高い SNE を選択

収入の増分

CTR の増分


Second order effects

Symmetric Nash Equilibrium (SNE) での収入と CTR 合計の増分

• 関連度と広告主が考える広告枠の価値の分布については，別論文が Yahoo Inc. のデータをもとに算出した分布を利用

• SNE は Nash 均衡の制約をさらに厳しくした均衡状態で，実際のデータでも広告主の振る舞いがこれに近くなることがわかっている (Varian. 2006)


収入の増分

CTR の増分

広告主の考える真の価値 𝑣 ，関連度 𝑒として 𝑣𝑒𝛼 の高い SNE を選択


まとめ

• ランキングに用いるスコアを複数用意するオークション方式を提案した

• DSA の中でも特に最上位の slot の決定の際だけ squashing を行う場合について評価

• Bing のデータを用いて一時的な効果をシミュレーションしたところ、収入と CTR ともに改善

• Yahoo Inc. のデータを基にした平衡点の分析でも収入と CTR ともに改善させられる可能性を示した


ご清聴ありがとうございました


補足資料


DSA 𝛼, 1 で収入が上がることへの直感的な理由付け

GSP order : 入札額 𝑏 とクリック率 𝑒 の積 𝑏𝑒 が大きい順に割り当て

Click-probability order : クリック率 𝑒 が大きい順

Squashed-GSP order : 𝑏𝑒𝛼 が大きい順（0 < 𝛼 < 1 とする）

簡単のため広告が二つだけのときを考えると、次の３つの場合がある

1. GSP order = Squashed-GSP order = Click-probability order

2. GSP order = Squashed-GSP order ≠ Click-probability order

3. GSP order = Click-probability order ≠ Squashed-GSP order

GSP の収入に比べて GSP with squashing の収入が上がるのは 1. の場合のみ．最上位の slot に割り当てられた広告は GSP order でも Click-probability order でも最大になっていることが多い．順位が下がると 2. や 3. の状況に近づく．

※ ただし、この考察はオークションの仕組みによって平衡点の入札額 𝑏 が変化することを考慮していないので信憑性があるのかは不安（これは個人の感想です）


Symmetric Nash Equilibrium (Varian. 2006)

スロットを決めるためのランキング順に広告の番号を付与するものとする．

𝑖番目の slot の CTR を位置の寄与分𝑥𝑖と広告の関連度𝑒𝑖の積とし，真の価値を𝑣𝑖，ランキングに用いるスコアを 𝑠𝑖，入札額を𝑏𝑖としたとき Nash Equilibrium となるための条件は次のようにかける

𝑒𝑖𝑥𝑖 𝑣𝑖 −𝑠𝑖+1𝑠𝑖

𝑏𝑖 ≥ 𝑒𝑖𝑥𝑗 𝑣𝑖 −𝑠𝑗+1

𝑠𝑖𝑏𝑗+1 ∀𝑗 > 𝑖


𝑏𝑖 ≥ 𝑒𝑖𝑥𝑗 𝑣𝑖 −𝑠𝑗

𝑠𝑖𝑏𝑗 ∀𝑗 < 𝑖

∀𝑗 > 𝑖 のときの条件をすべての 𝑗 について適用した次のような条件を満たす状態を Symmetric Nash Equilibrium と呼ぶ


𝑏𝑖 ≥ 𝑒𝑖𝑥𝑗 𝑣𝑖 −𝑠𝑗+1

𝑠𝑖𝑏𝑗+1

GSP では，SNE のうち収入が最小になる状態は Edelman et al. (2006) によるlocal envy-free equilibrium と同義．一つ上の slot の広告と入札額を交換しても利益が出ない，という条件になっている．これは他の広告主の出費を増やすために自らの広告の入札額をギリギリまで上げるという戦略に相当している．


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