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辦公室中,男性顧問站在大螢幕旁指著電商網站畫面上為你推薦的三個商品卡片,女性企業主坐在旁邊露出好奇又困惑的表情,上方對話框寫著推薦系統一開始為什麼都不準?

推薦系統一開始不準,不是壞掉:從冷啟動到過濾氣泡的完整判讀

作者|瞻新資訊 張安邦執行長(台大醫工背景・十年以上IT服務公司創辦人)

一個新上線的電商網站,老闆滿心期待推薦系統能幫忙賣東西,結果打開網站一看,每個使用者看到的為你推薦清單幾乎一樣,全是熱門商品。這不是系統做壞了,而是推薦系統上線初期常見的現象。這篇文章會用白話講清楚推薦系統是什麼、怎麼運作,也會誠實談兩個多數文章不會提醒你的限制:為什麼一開始不準、為什麼太準也不見得是好事。

推薦系統是什麼?先講白話版本

白話講,推薦系統是一套幫你猜你會喜歡什麼的機制。它透過分析你過去看過什麼、買過什麼、跟哪些商品互動過,或是分析商品本身的特性,猜測你接下來可能對什麼東西感興趣,主動把這些東西推到你面前。

正式一點講,推薦系統是一種資訊過濾機制,目的是推測使用者的偏好,藉以達成提升使用者黏著度、增加商品購買率等商業目標。在電商、訂房網站這類平台上,推薦系統的成效好壞,往往跟營收表現直接相關。業界分析與報導中廣泛引用的數字顯示,這並非官方公布的正式統計,但被業界普遍拿來說明推薦系統的商業重要性,Amazon的商品推薦貢獻了相當比例的整體銷售額,Netflix的推薦機制也帶動了平台上絕大多數的觀看時數。這類數字的精確性雖然無法逐一查證到官方源頭,但方向是一致的:對商品或內容數量夠多的平台來說,推薦系統做得好不好,會直接反映在營運數字上。

推薦系統怎麼運作?兩種主要邏輯

推薦系統背後的演算法邏輯,主要分成兩大類。

藍灰背景上三個橫向連接的步驟圖示,第一步綠色配放大鏡與購物紀錄圖示寫著分析你的行為,第二步藍色配網絡連接圖示寫著找出相似的人或商品,第三步橘色配禮物盒圖示寫著推送給你,上方標題寫著推薦系統怎麼運作
分析行為、找相似、推送給你,三步驟就是推薦系統的核心

內容過濾(Content-based Filtering):以商品本身的內容為基礎,分析商品跟商品之間的關聯性,把商品做分類。舉例來說,你看過一部科幻電影,系統就傾向推薦其他科幻類型的電影給你。這種做法不需要大量使用者互動資料就能運作,對新上架的商品也比較友善。

協同過濾(Collaborative Filtering):利用使用者跟商品之間的互動矩陣,找出相似的使用者或相似的商品,來預測推薦。協同過濾又分兩種子類型:User-Based(計算使用者之間的相似程度,把相似用戶喜歡的東西推薦給你)與Item-Based(計算商品之間的相似程度,把跟你買過的東西相似的商品推薦給你)。這種做法在資料量足夠時效果通常較好,但需要一定規模的使用者互動資料才能運作。

內容過濾 vs 協同過濾,差在哪

左側綠色面板標示內容過濾,畫著一本書用虛線連到另一本相似的書,下方寫著商品內容找關聯;右側橘色面板標示協同過濾,畫著兩個使用者頭像連線指向共同喜歡的商品,下方寫著使用者商品互動矩陣
內容過濾找相似商品,協同過濾找相似的人
類型內容過濾(Content-based)協同過濾(Collaborative Filtering)
依據商品本身的內容特徵使用者與商品之間的互動矩陣
資料需求不需要大量使用者行為資料需要足夠的使用者行為或評分資料
冷啟動表現對新商品友善(不需要他人先互動過)對新使用者、新商品都不友善
缺點容易讓推薦內容過於單一資料稀疏時(商品多、使用者少)預測容易失真

實務上,多數成熟的推薦系統不會只用單一種邏輯,而是混合使用內容過濾與協同過濾,截長補短。但對剛開始考慮導入推薦系統的中小型網站來說,理解這兩種邏輯的基本差異,有助於判斷自己現有的資料條件比較適合從哪一種邏輯起步。

薄荷綠背景上兩個重疊的圓圈,左邊綠色圓圈標示內容過濾,右邊橘色圓圈標示協同過濾,中間重疊區域用漸層色標示並寫著混合使用截長補短,下方寫著多數成熟系統這樣做
多數成熟的推薦系統,會把兩種邏輯混著用

推薦系統一開始不準,是正常的:冷啟動問題

前面提到的新電商網站情境,在技術上有個專有名詞:冷啟動問題(Cold Start Problem)。這是幾乎所有推薦系統都會遇到的長期挑戰,當新使用者或新商品加入系統時,因為缺乏足夠的歷史互動資料,系統很難做出真正個人化的推薦,通常只能先給出熱門排行、最新上架這類通則性建議,直到累積足夠的資料之後,才能真正做到個人化。

左側橘色面板標示新使用者剛加入,畫著一個問號空白頭像,周圍圍繞三張灰色的熱門商品卡片,下方寫著只能給熱門排行;右側綠色面板標示累積資料之後,畫著一個有星星愛心裝飾的頭像,周圍圍繞三張彩色的個人化推薦商品卡片,下方寫著才能真正個人化,中間箭頭寫著冷啟動問題
新使用者只能先看熱門商品,這是冷啟動問題的正常現象

冷啟動問題其實分兩種:新使用者的冷啟動,系統不知道這個人喜歡什麼;新商品的冷啟動,系統不知道這個商品適合推薦給誰。這不是系統設計錯誤,而是推薦系統這類技術本質上的限制,沒有資料可以學習,就沒辦法做出有意義的個人化判斷。實務上,比較務實的因應方式,是在資料還不夠的階段,先用熱門商品、最新上架這類通則性推薦頂著,同時持續累積使用者的瀏覽、購買、收藏等行為資料,等資料量夠了,再逐步把權重轉向個人化推薦。

推薦太準,也有代價:過濾氣泡

跟冷啟動問題相反的另一個限制,是過濾氣泡(Filter Bubble)。當推薦系統對你的喜好掌握得太精準,持續只推薦你已經感興趣的同類型內容,反而會讓你的視野被侷限在既有的興趣範圍內,錯過原本可能感興趣、卻不在系統判斷範圍裡的新事物。

左側標題寫著一開始,一位使用者被寬扇形排列的多種顏色圖示包圍,代表書籍、影片、旅遊、美食等多元內容;右側標題寫著過濾氣泡形成後,同一位使用者被窄扇形排列的同色系圖示包圍,其餘圖示變成灰色淡出,下方寫著只看到同質性內容,中間箭頭寫著越推越窄
推薦太精準,反而讓你的世界越推越窄

這個現象在內容過濾類的系統裡尤其明顯,因為它的推薦邏輯本來就是找相似的東西推給你,天生就有讓內容越推越同質化的傾向。對經營者來說,過濾氣泡不只是使用者體驗的問題,長期來看也可能影響使用者對平台內容多樣性的觀感,甚至讓使用者錯過原本可能促成購買的其他商品類型。因應這個問題,比較成熟的做法是在推薦結果裡刻意保留一定比例的多樣性或意外發現內容,不讓推薦清單完全被同質化的內容佔滿。

我的網站或APP需要推薦系統嗎?怎麼判斷

不是每個網站都需要推薦系統。判斷的關鍵,在於商品或內容的數量,以及使用者行為資料能不能持續累積,這也是數位轉型規劃裡經常被低估的一環,不是先導入工具,而是先確認資料基礎夠不夠。

米色背景,上方問號菱形寫著商品或內容數量夠多嗎,箭頭分岔向左右,左側綠色寫著適合導入推薦系統,配成長圖表圖示與數量多互動資料能累積;右側橘色寫著人工精選推薦更實際,配星星精選圖示與商品項目很少
該不該做推薦系統,先看商品數量跟互動資料夠不夠

如果你的網站商品或內容數量夠多,例如幾百件商品以上,使用者也有一定的瀏覽、購買、收藏等互動頻率,推薦系統能發揮的效益通常比較明顯,它能幫使用者從大量選項裡快速找到可能感興趣的東西,也能幫平台提升轉換率與客單價。但如果你的商品項目很少,例如只有十幾項服務或產品,導入推薦系統的邊際效益有限,這種情況下,由人工整理的精選推薦,可能比投入資源開發推薦系統更實際、更划算。真的要導入時,後台系統要不要一併規劃資料蒐集與管理的角色,也值得一併考慮。

FAQ

推薦系統是什麼?

推薦系統是一套分析你過去的行為或商品本身的特性,藉此猜測你可能感興趣的內容或商品,並主動推薦給你的機制,常見於電商、內容平台,目的通常是提升使用者黏著度或購買率。

推薦系統怎麼知道我喜歡什麼?

主要靠兩種邏輯:內容過濾(分析商品本身的內容特徵,找出相關商品)與協同過濾(分析使用者與商品之間的互動資料,找出相似的使用者或商品)。多數成熟系統會混合使用這兩種邏輯。

為什麼推薦系統剛上線的時候都不準?

這是冷啟動問題,幾乎所有推薦系統都會遇到。新使用者或新商品因為缺乏歷史互動資料,系統只能先給出熱門排行、最新上架這類通則性建議,等累積足夠的使用者行為資料之後,才能做到真正的個人化推薦。

推薦系統會不會讓我只看到同質性的東西?

有這個風險,稱為過濾氣泡。當推薦系統對你的喜好掌握得太精準,會持續推薦相似類型的內容,可能讓你的視野被侷限在既有興趣範圍內。比較成熟的做法是在推薦結果裡保留一定比例的多樣性內容。

我的網站或APP需要推薦系統嗎?

看商品或內容數量與使用者互動頻率。數量夠多、使用者行為資料能持續累積,推薦系統的效益通常較明顯;商品項目很少的網站,人工整理的精選推薦可能更實際,不一定需要投入資源開發推薦系統。

推薦系統要花多少錢做?

目前公開資料未提供明確價格區間,成本主要取決於資料量、演算法複雜度,以及是採用現成第三方服務還是客製開發。建議先盤點現有的商品與使用者資料規模,再據此評估合適的導入方式與預算。

參考資料

1 Measuring the Business Value of Recommender Systems|arXiv學術論文|https://arxiv.org/pdf/1908.08328

Case Study: Amazon|New America|https://www.newamerica.org/insights/why-am-i-seeing-this/case-study-amazon/

很多客戶找我們談系統開發的時候,會提到想加一個推薦功能讓網站更聰明,但往往還沒有足夠的資料基礎,先把資料怎麼蒐集、怎麼串接想清楚,才是瞻新資訊在評估這類需求時會先確認的第一步。

張安邦

關於作者|張安邦執行長

台灣大學醫學工程研究所背景,十年以上軟體開發經歷,領軍瞻新資訊有限公司(2010年成立),完成專案200+、涵蓋40~50+個產業。專長:網頁設計、APP開發、UI/UX設計、LINE Bot自動化、系統開發、資訊安全。