[논문 리뷰] Position Auctions with Externalities and Brand Effects

Patrick Hummel, R. Preston McAfee|arXiv (Cornell University)|2014. 09. 16.

Consumer Market Behavior and Pricing참고 문헌 23인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 외부효과(광고가 서로의 클릭률에 영향을 미침)와 브랜드 효과(유명 브랜드 광고는 낮은 순위에서 더 덜 손해를 입음)를 고려하는 새로운 위치 입찰 모델을 제안한다. 이들 효과에 대한 축약적 프레임워크를 도입하고, 합리적인 가정 하에 최적의 배치가 기대 수익을 증가시킴을 증명하며, 탐욕적인 eCPM 기반 순위 매기기 방식이 잠재적 사회적 복지의 최대 50%를 손실할 수 있음을 보여, 브랜드 효과 하에서 효율성이 떨어짐을 시사한다.

ABSTRACT

This paper presents models for predicted click-through rates in position auctions that take into account two possibilities that are not normally considered---that the identities of ads shown in other positions may affect the probability that an ad in a particular position receives a click (externalities) and that some ads may be less adversely affected by being shown in a lower position than others (brand effects). We present a general axiomatic methodology for how click probabilities are affected by the qualities of the ads in the other positions, and illustrate that using these axioms will increase revenue as long as higher quality ads tend to be ranked ahead of lower quality ads. We also present appropriate algorithms for selecting the optimal allocation of ads when predicted click-through rates are governed by either the models of externalities or brand effects that we consider. Finally, we analyze the performance of a greedy algorithm of ranking the ads by their expected cost-per-1000-impressions bids when the true click-through rates are governed by our model of predicted click-through rates with brand effects and illustrate that such an algorithm will potentially cost as much as half of the total possible social welfare.

연구 동기 및 목표

• 클릭 확률이 광고 품질과 순위 품질로 분리 가능하다는 가정을 하는 표준 위치 입찰 모델의 한계를 해결하기 위해.
• 다른 광고의 존재가 특정 순위에서의 클릭 확률에 미치는 영향(외부효과)을 모델링하기 위해.
• 실제로 유명 브랜드 광고가 비브랜드 광고보다 낮은 순위에서 덜 손해를 입는다는 경험적 사실(브랜드 효과)을 반영하기 위해.
• 이러한 새로운 모델 하에서 최적 광고 배치를 위한 계산적으로 실현 가능한 알고리즘을 개발하기 위해.
• 표준 탐욕적인 eCPM 기반 순위 매기기 방식이 브랜드 효과 하에서 상당한 효율성 손실을 초래할 수 있음을 입증하기 위해.

제안 방법

• 클릭 확률이 해당 순위의 광고 품질과 다른 순위에 있는 다른 광고들의 품질에 의존하는 일반적인 축약적 모델을 제안한다.
• 브랜드 효과의 특수 케이스를 제안하며, 브랜드 광고의 클릭 확률이 비브랜드 광고보다 순위에 덜 민감하다는 점을 파rameter η_i와 β_i를 사용해 수식화한다.
• 지배되는 구성 요소를 제거함으로써 브랜드 효과 모델 하에서 최적 광고 배치를 신속하게 계산할 수 있는 알고리즘을 개발한다.
• 브랜드 효과 모델 하에서 탐욕적인 eCPM 기반 순위 매기기의 성능을 분석하며, 최적 배치 및 표준 모델 배치와 비교한다.
• 이론적 경계와 반례를 사용하여, 탐욕적인 순위 매기기 방식이 브랜드 효과가 없는 표준 모델보다도 성능이 열 劣할 수 있음을 보여준다.
• 게임 이론적 분석을 활용하여 다양한 배치 전략 간의 효율성 손실과 복지 수준을 비교한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 한 광고의 존재가 다른 광고의 클릭률을 감소시키는 외부효과가 위치 입찰의 최적 배치에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ2 유명 브랜드 광고가 낮은 순위에서 더 덜 손해를 입는다는 브랜드 효과가 표준 광고 순위 매기기 메커니즘의 효율성에 어느 정도 영향을 미치는가?
• RQ3 브랜드 효과 모델 하에서 최적 광고 배치를 찾는 데 계산적으로 효율적인 알고리즘을 설계할 수 있는가?
• RQ4 탐욕적인 eCPM 기반 순위 매기기 방식은 브랜드 효과 모델 하에서 어떻게 작동하며, 다른 모델보다 낮은 사회적 복지를 초래할 수 있는가?
• RQ5 브랜드 효과 하에서 최적 배치 대비 탐욕적인 순위 매기기 방식을 사용할 경우 효율성 손실의 이론적 경계는 무엇인가?

주요 결과

• 외부효과를 위한 제안된 축약적 모델은 높은 품질의 광고가 낮은 품질의 광고보다 앞서게 되면 기대 수익을 증가시킨다.
• 브랜드 효과 모델 하에서 탐욕적인 eCPM 기반 순위 매기기 방식은 잠재적 사회적 복지의 최대 50%를 손실할 수 있다.
• 반례를 통해 탐욕적인 eCPM 순위 매기기 방식이 브랜드 효과가 없는 표준 모델보다도 낮은 기대 복지를 초래할 수 있음을 보여, 브랜드 효과를 무시하는 것보다 더 열 劣한 결과를 낳을 수 있음을 입증한다.
• 브랜드 효과 하에서 최적의 배치는 지배되는 구성 요소를 제거함으로써 브루트 포스 검색을 피한 채 효율적으로 계산할 수 있다.
• 탐욕적인 순위 매기기로 인한 효율성 손실의 이론적 경계는 날카로운 경계임이 입증되었으며, 이는 효율성 손실 비율이 최적 대비 탐욕적 배치의 복지 비율이 1/2에 수렴하는 극한 케이스에서 확인된다.
• 브랜드 효과가 있는 상황에서 표준 모델(브랜드 효과 없음)이 탐욕적인 eCPM 순위 매기기 방식보다 더 높은 성능을 보일 수 있음을 시사하며, 이는 이 맥락에서 탐욕 휴리스틱의 비효율성을 강조한다.