产品经理也可以懂的-个性化推荐算法

今日头条带动了“个性化推荐”的概念，自此之后，无论是工具产品，电商产品，还是内容型的产品，都自带内容属性，个性化算法也逐渐从卖点变为标配。

各种推荐算法不能仅仅是研发涉猎领域，作为PM，也要深入到算法内部，了解算法的设计，以及结合内容对算法不断“调教”，才能让产品的推荐算法不断完善，才能符合用户的口味。

目前比较流行的个性化推荐算法有以下几种：

基于内容的推荐：根据内容本身的属性(特征向量)所作的推荐。

基于关联规则的推荐：“啤酒与尿布”的方式，是一种动态的推荐，能够实时对用户的行为作出推荐。是基于物品之间的特征关联性所做的推荐，在某种情况下会退化为物品协同过滤推荐。

协同过滤推荐：与基于关联规则的推荐相比是一种静态方式的推荐，是根据用户已有的历史行为作分析的基础上做的推荐。可分为物品协同过滤、用户协同过滤、基于模型的协同过滤。其中，基于模型的协同又可以分为以下几种类型：基于距离的协同过滤；基于矩阵分解的协同过滤，即Latent Factor Model(SVD)或者ALS；基于图模型协同，即Graph，也叫社会网络图模型。

1、产品冷启动通过热度算法进行内容推荐

产品发展初期，由于一方面没有用户行为、用户喜好、用户画像，另外也没有大量的内容样本基础，是很难开展个性化推荐的。所以在产品初期，一般采取“热度算法”，顾名思义就是把热点的内容优先推荐给用户。虽然无法做到基于兴趣和习惯为每一个用户做到精准化的推荐，但能覆盖到大部分的内容需求，而且启动成本比个性化推荐算法低太多。

热度算法基本原理：

新闻热度分 = 初始热度分 + 用户交互产生的热度分 – 随时间衰减的热度分

Score = S0 + S（Users） – S（Time）

1）以新闻或视频较有时效性的内容举例，热度随内容陈旧而分值衰减。

2）初始热度分不要一视同仁。

按照新闻类别给予新闻不同的初始热度，让用户关注度高的类别获得更高的初始热度分，从而获得更多的曝光。军事>娱乐>体育>财经....

对于重大事件的报道，如何让它入库时就有更高的热度，我们采用的是热词匹配的方式。

即对大型新闻站点的头条，Twitter热点，竞品的头条做监控和扒取，并将这批新闻的关键词维护到热词库并保持更新；每条新闻入库的时候，让新闻的关键词去匹配热词库，匹配度越高，就有越高的初始热度分。这样处理后，重大事件发生时，Twitter和门户网站的争相报道会导致热词集中化，所有匹配到这些热词的新闻，即报道同样事件的新闻，会获得很高的初始热度分。

3）用户交互的热度分值比重不一。首先明确用户的的哪些行为会提高新闻的热度值，然后对这些行为赋予一定的得分规则。

例如对于单条新闻，用户可以点击阅读（click），收藏（favor），分享（share），评论（comment）这四种行为，我们为不同的行为赋予分数，就能得到新闻的实时用户行为分为：

S（Users） = 1*click + 5*favor + 10*comment + 20*share

这里对不同行为赋予的分数为1,5,10,20，但这个值不能是一成不变的；当用户规模小的时候，各项事件都小，此时需要提高每个事件的行为分来提升用户行为的影响力；当用户规模变大时，行为分也应该慢慢降低，因此做内容运营时，应该对行为分不断调整。

当然也有偷懒的办法，那就是把用户规模考虑进去，算固定用户数的行为分，即：

S（Users） = （1*click + 5*favor + 10*comment + 20*share）/ DAU * N（固定数）

这样就保证了在不同用户规模下，用户行为产生的行为分基本稳定。

2、基于内容特征与用户特征进行个性化推荐

对于此种推荐，有两个实体：内容和用户，因此需要有一个联系这两者的东西，即为标签。内容转换为标签即为内容特征化，用户则称为用户特征化。对于此种推荐，主要分为以下几个关键部分：

标签库

内容特征化

用户特征化

隐语义推荐

综合上面讲述的各个部分即可实现一个基于内容和用户画像的个性化推荐系统。

标签库

标签是联系用户与物品、内容以及物品、内容之间的纽带，也是反应用户兴趣的重要数据源。标签库的最终用途在于对用户进行行为、属性标记。是将其他实体转换为计算机可以理解的语言关键的一步。

标签库则是对标签进行聚合的系统，包括对标签的管理、更新等。

一般来说，标签是以层级的形式组织的。可以有一级维度、二级维度等。

标签的来源主要有：

已有内容的标签

网络抓取流行标签

对运营的内容进行关键词提取

对于内容的关键词提取，使用结巴分词+TFIDF即可。此外，也可以使用TextRank来提取内容关键词。

这里需要注意的一点是对于关联标签的处理，比如用户的标签是足球，而内容的标签是德甲、英超，那么用户和内容是无法联系在一起的。最简单的方式是人工设置关联标签，此外也可以使用word2vec一类工具对标签做聚类处理，构建主题模型，将德甲、英超聚类到足球下面。

内容特征化

内容特征化即给内容打标签。目前有两种方式：

人工打标签

机器自动打标签

针对机器自动打标签，需要采取机器学习的相关算法来实现，即针对一系列给定的标签，给内容选取其中匹配度最高的几个标签。这不同于通常的分类和聚类算法。可以采取使用分词 +Word2Vec来实现，过程如下：

将文本语料进行分词，以空格,tab隔开都可以，使用结巴分词。

使用word2vec训练词的相似度模型。

使用tfidf提取内容的关键词A,B,C。

遍历每一个标签，计算关键词与此标签的相似度之和。

取出TopN相似度最高的标签即为此内容的标签。

此外，可以使用文本主题挖掘相关技术，对内容进行特征化。这也分为两种情况:

通用情况下，只是为了效果优化的特征提取，那么可以使用非监督学习的主题模型算法。如LSA、PLSI和GaP模型或者LDA模型。

在和业务强相关时，需要在业务特定的标签体系下给内容打上适合的标签。这时候需要使用的是监督学习的主题模型。如sLDA、HSLDA等。

用户特征化

用户特征化即为用户打标签。通过用户的行为日志和一定的模型算法得到用户的每个标签的权重。

用户对内容的行为：点赞、不感兴趣、点击、浏览。对用户的反馈行为如点赞赋予权值1，不感兴趣赋予-1；对于用户的浏览行为，则可使用点击/浏览作为权值。

对内容发生的行为可以认为对此内容所带的标签的行为。

用户的兴趣是时间衰减的，即离当前时间越远的兴趣比重越低。时间衰减函数使用1/[log(t)+1], t为事件发生的时间距离当前时间的大小。

要考虑到热门内容会干预用户的标签，需要对热门内容进行降权。使用click/pv作为用户浏览行为权值即可达到此目的。

此外，还需要考虑噪声的干扰，如标题党等。

另，在非业务强相关的情况下，还可以考虑使用LSA主题模型等矩阵分解的方式对用户进行标签化。

隐语义推荐

有了内容特征和用户特征，可以使用隐语义模型进行推荐。这里可以使用其简化形式，以达到实时计算的目的。

用户对于某一个内容的兴趣度(可以认为是CTR)：

其中i=1…N是内容c具有的标签，m(ci)指的内容c和标签i的关联度(可以简单认为是1),n(ui)指的是用户u的标签i的权重值,当用户不具有此标签时n(ui)=0，q©指的是内容c的质量，可以使用点击率(click/pv)表示。

3、其他运用

除了个性化推荐，基于内容的相关性算法能精准地给出一篇新闻的相关推荐列表，对相关阅读的实现非常有意义。此外，标签系统对新闻分类的实现和提升准确性，也有重要的意义。

4、优缺点

基于内容的推荐算法有几个明显优点：

对用户数量没有要求，无论日活几千或是几百万，均可以采用；因此个性化推荐早期一般采用这种方式。

每个用户的特征都是由自己的行为来决定的，是独立存在的，不会有互相干扰，因此恶意刷阅读等新闻不会影响到推荐算法。

而最主要的缺点就是确定性太强了，所有推荐的内容都是由用户的阅读历史决定，所以没办法挖掘用户的潜在兴趣；也就是由于这一点，基于内容的推荐一般与其他推荐算法同时存在。

基于用户的协同推荐

终于，经过团队的努力，你的产品已经有了大量活跃用户了，这时候你开始不满足于现有的算法。虽然基于内容的推荐已经很精准了，但总是少了那么一点性感。因为你所有给用户的内容都是基于他们的阅读习惯推荐的，没能给用户“不期而遇”的感觉。

于是，你就开始做基于用户的协同过滤了。

基于用户的协同过滤推荐算法，简单来讲就是依据用户A的阅读喜好，为A找到与他兴趣最接近的群体，所谓“人以群分”，然后把这个群体里其他人喜欢的，但是A没有阅读过的内容推荐给A。

举例我是一个足球迷，系统找到与我类似的用户都是足球的重度阅读者，但与此同时，这些“足球群体”中有一部分人有看NBA新闻的习惯，系统就可能会给我推荐NBA内容，很可能我也对NBA也感兴趣，这样我在后台的兴趣图谱就更完善了。

1、用户群体划分

做基于用户的协同过滤，首先就要做用户的划分，可以从三方面着手：

（1）外部数据的借用

这里使用社交平台数据的居多，现在产品的登录体系一般都借用第三方社媒的登录体系，如国外的Facebook、Twitter，国内的微信、微博，借用第三方账户的好处多多，例如降低门槛，方便传播等，还能对个性化推荐起到重要作用。

因为第三方账户都是授权获取部分用户信息的，往往包括性别，年龄，工作甚至社交关系等，这些信息对用户群划分很有意义。

此外还有其他的一些数据也能借用，例如IP地址，手机语种等。

使用这些数据，你很容易就能得到一个用户是北京的还是上海的，是大学生还是创业者，并依据这些属性做准确的大类划分。

比如一篇行业投资分析出来后，“上海创业圈”这个群体80%的用户都看过，那就可以推荐给剩下的20%。

（2）产品内主动询问

常见在产品首次启动的时候，弹框询问用户是男是女，职业等，这样能对内容推荐的冷启动提供一些帮助。但总体来说，性价比偏低，只能询问两三个问题并对用户的推荐内容做非常粗略的划分，同时要避免打扰到用户；这种做法算是基于用户个性化的雏形。

（3）对比用户特征

新闻的特征加用户的阅读数据能得到用户的特征，那就可以通过用户特征的相似性来划分群体。

最后总结，没有一款完美的个性化推荐算法，毕竟用户的心里你别猜别猜别猜，但是产品经理还是要结合自身产品不断打磨算法。