Modélisation incrémentale par méthode bayésienne

Abstract

Les modèles incrémentaux sont des modèles statistiques qui ont été développés initialement dans le domaine du marketing. Ils sont composés de deux groupes, un groupe contrôle et un groupe traitement, tous deux comparés par rapport à une variable réponse binaire (le choix de réponses est « oui » ou « non »). Ces modèles ont pour but de détecter l’effet du traitement sur les individus à l’étude. Ces individus n’étant pas tous des clients, nous les appellerons : « prospects ». Cet effet peut être négatif, nul ou positif selon les caractéristiques des individus composants les différents groupes. Ce mémoire a pour objectif de comparer des modèles incrémentaux d’un point de vue bayésien et d’un point de vue fréquentiste. Les modèles incrémentaux utilisés en pratique sont ceux de Lo (2002) et de Lai (2004). Ils sont initialement réalisés d’un point de vue fréquentiste. Ainsi, dans ce mémoire, l’approche bayésienne est utilisée et comparée à l’approche fréquentiste. Les simulations sont e ectuées sur des données générées avec des régressions logistiques. Puis, les paramètres de ces régressions sont estimés avec des simulations Monte-Carlo dans l’approche bayésienne et comparés à ceux obtenus dans l’approche fréquentiste. L’estimation des paramètres a une influence directe sur la capacité du modèle à bien prédire l’effet du traitement sur les individus. Nous considérons l’utilisation de trois lois a priori pour l’estimation des paramètres de façon bayésienne. Elles sont choisies de manière à ce que les lois a priori soient non informatives. Les trois lois utilisées sont les suivantes : la loi bêta transformée, la loi Cauchy et la loi normale. Au cours de l’étude, nous remarquerons que les méthodes bayésiennes ont un réel impact positif sur le ciblage des individus composant les échantillons de petite taille.

Uplift modelling is a statistical method initially developed in marketing. It has two groups (a control group and a treatment group) that are compared using a binary response variable (the response can be « yes » or « no »). The goal of this model is to detect the treatment e ect on prospects. This e ect can be either negative, null or positive. It depends on characteristics of each individual in each group.

The purpose of this master thesis is to compare the Bayesian point of view with the frequentist one on uplift modelling. The uplift models used in this thesis are Lo model (2002) and Lai model (2004). Both of them are originally modeled using the frequentist point of view. Therefore, the Bayesian approach is modeled and compared to the frequentist one. Simulations are done on generated data from logistic regressions. Then regression parameters are estimated with Monte- Carlo simulations for Bayesian approach. They are then compared to parameter estimations from the frequentist approach. Parameter estimations have direct influences on the ability of the modelling to predict treatment e ect on individual. Three priors are considered for the Bayesian estimation of the parameters. These densities are chosen such that they are non-informative. They are the following : transformed beta, Cauchy and normal.

In the course of the study, we will notice the Bayesian method has a real positive impact on targeting individual from the small size sample.