【推荐系统新范式】一文掌握OneSug,构建你的“端到端优化”知识体系!
电商查询推荐是搜索系统的核心模块,其核心价值是通过补充与用户输入前缀相关的精准查询,降低用户输入成本、明确搜索意图,进而提升转化效率。传统查询推荐系统普遍采用多阶段级联架构(MCA),通过“召回→粗排→排序”的漏斗式流程筛选候选查询,但存在三大固有缺陷:
一、研究背景
电商查询推荐是搜索系统的核心模块,其核心价值是通过补充与用户输入前缀相关的精准查询,降低用户输入成本、明确搜索意图,进而提升转化效率。传统查询推荐系统普遍采用多阶段级联架构(MCA),通过“召回→粗排→排序”的漏斗式流程筛选候选查询,但存在三大固有缺陷:
- 性能上限受限:后一阶段的性能完全依赖前一阶段的输出质量,若高价值查询在召回/粗排阶段被过滤,后续阶段无法挽回;
- 目标冲突:各阶段采用异质模型,优化目标不一致(如召回追求全覆盖,排序追求精准转化),导致整体性能次优;
- 长尾场景薄弱:对未见过的长尾前缀,传统方法难以生成有效推荐,无法满足小众需求。
生成式检索(GR)在推荐、广告等领域已展现潜力,但查询推荐属于开放词汇任务(输入前缀和输出查询均无固定词汇表),与推荐(封闭词汇,输出为固定物品)、广告(半开放词汇)存在本质差异,现有GR框架无法直接适配。为此,OneSug作为首个针对电商查询推荐的端到端生成式框架被提出,旨在解决上述问题。
二、核心方法
OneSug以“统一生成式架构+精准语义增强+细粒度偏好对齐”为核心,设计三大模块,整体框架如图所示:

2.1 Prefix2Query表示增强(PRE)
针对短前缀语义模糊的问题,通过两步增强前缀表示,同时衔接内容与商业特征:
-
前缀-查询语义对齐
采用BGE模型作为基础表示模型,通过高质量前缀查询和查询查询对(从用户日志中筛选)进行对比学习,优化对齐损失,使模型同时捕捉语义相关性与商业转化特征。对于短前缀,通过平均池化其共现查询的嵌入,生成增强后的前缀嵌入:
,其中,为共现查询嵌入的均值。
-
层级量化语义ID生成
用RQ-VAE对对齐后的嵌入进行编码,生成层级语义ID,通过聚类搜索筛选与前缀最相关的top-k查询(先匹配语义ID,再匹配码字),既减少推理阶段的计算量,又确保推荐查询的多样性与相关性。RQ-VAE的训练目标包含重构损失与残差损失:
,其中为输入输出重构损失,为残差与聚类中心的对齐损失。
2.2 统一编码器-解码器架构
摒弃多阶段流程,采用Transformer-based编码器-解码器架构,实现端到端查询生成:
- 输入构造:将 + 前缀 + + 相关查询 + + 用户历史查询 + + 用户画像 拼接为统一输入序列;
- 生成机制:解码器以自回归方式生成推荐查询,训练时采用交叉熵损失优化下一个token预测任务,推理时用束搜索(束宽32)平衡生成质量与延迟;
- 模型选型:支持编码器-解码器模型(BART、mT5)与解码器-only模型(Qwen2.5),工业部署选用BART-B以平衡性能与成本。
2.3 奖励加权排序(RWR)的用户偏好对齐
针对生成式模型的排序能力不足,设计基于用户行为层级的偏好对齐策略:
-
行为层级与奖励设计
将用户行为分为6个等级(从高到低:下单、点击商品、点击查询、展示、未展示、随机候选),分配基础权重,并根据行为频次调整奖励分数,构建9类正负样本对(如<下单, 展示>)。
-
混合排序框架
结合点对级与列表级DPO优化:
- 点对级DPO:引入奖励边际,强化正负样本的区分度,动态权重放大硬负样本的优化优先级;
- 列表级DPO:将单个负样本扩展为多个负样本集合,采用Plackett-Luce偏好模型,充分利用用户对多个查询的偏好差异;
- 混合损失:融合DPO损失与SFT损失,避免模型过度迎合奖励而牺牲生成质量:
三、实验结果
实验基于快手电商的真实日志(1亿PV,32天数据),从离线、消融、在线三个维度验证效果:
3.1 离线实验结果

- 整体性能领先:OneSug系列模型在点击和订单场景的HR@16、MRR均超越MCA、在线MCA和GRA模型。其中OneSug-Qwen2.5-3B的订单HR@16达95.13%,较在线MCA提升10.58%,MRR提升15.55%;
- 模型规模影响:编码器-解码器模型中BART与mT5性能接近,解码器-only模型(Qwen2.5)随参数增加(0.5B→3B)性能持续提升,验证了模型容量的重要性。
3.2 消融实验结果

- 核心模块必要性:移除PRE模块使点击HR@16下降3.68%,移除RWR模块下降5.13%;列表级DPO较点对级DPO的点击HR@16提升2.75%,证明细粒度偏好捕捉的价值;
- 超参数影响:相关查询序列长度并非越长越好,过长会引入噪声;束宽增加可提升性能,但超过32后延迟不可接受,需权衡质量与效率。
3.3 在线A/B测试结果
-
业务指标提升:OneSug列表级版本使用户点击位置提前9.33%,CTR提升2.01%,订单量增长2.04%,总收入提升1.69%,平均输入长度缩短1.82%;

-
效率优化:系统响应时间减少43.21%,显著优于传统MCA的多阶段推理;

-
用户体验改善:全召回率提升8.48%,页面优质率提升11.02%,查询优质率提升22.51%,验证了推荐质量的提升。

3.4 进一步分析
-
行业与前缀适配:30个行业中有27个实现CTR提升,平均增幅2.12%;长尾前缀(日PV<100)的CTR提升3.59%,远超头部前缀(1.15%),解决了长尾痛点;


-
模型更新:不定期更新时,OneSug的CTR下降幅度(-0.6%)小于在线MCA(-1.1%),采用近3天数据更新偏好对齐阶段可维持性能。

四、优缺点及改进方向
4.1 优点
- 创新性:首个工业级部署的端到端电商查询推荐框架,打破了MCA的固有局限,为开放词汇生成式检索提供了可行方案;
- 语义增强有效:PRE模块解决了短前缀语义模糊的关键问题,RQ-VAE的语义ID设计平衡了计算效率与相关性;
- 偏好捕捉精准:RWR模块通过行为层级划分与列表级DPO,精准捕捉用户细粒度偏好,提升推荐的个性化程度;
- 实用性强:在线性能与系统效率双提升,兼顾业务价值与用户体验,已在快手全流量部署验证。
4.2 缺点
- 计算成本差异:大模型版本(如Qwen2.5-3B)性能优异,但推理成本高,难以适配高并发场景;
- 特征适配局限:ID 类特征(用户ID、类别ID)引入后会干扰语义建模,即使采用语义ID也仅能与非ID模型持平,开放词汇任务的特征融合仍需优化;
- 长序列噪声:过长的相关查询序列会引入冗余信息,影响模型对用户真实意图的捕捉;
- 实时更新策略:虽验证了定期更新的必要性,但尚未形成动态、低开销的更新机制,难以适配突发热点查询。
4.3 改进方向
- 效率优化:采用模型压缩或蒸馏技术,降低大模型的推理成本,适配高并发场景;
- 特征融合创新:设计专门的prompt策略或特征编码方式,使ID类特征能有效融入语义生成,同时避免干扰;
- 动态序列长度:引入自适应机制,根据前缀语义复杂度动态调整相关查询序列长度,减少噪声;
- 热点适配:结合实时热点词库,优化模型的突发查询响应能力,设计增量更新策略降低维护成本;
- 多模态扩展:融合商品图像、视频等多模态信息,丰富查询推荐的语义依据,提升跨模态场景的适配能力。
五、总结
OneSug作为首个工业部署的端到端生成式电商查询推荐框架,通过Prefix2Query表示增强、统一编码器-解码器架构、奖励加权排序的偏好对齐三大核心创新,有效解决了传统MCA的性能上限受限、目标冲突、长尾薄弱等问题。离线与在线实验均验证了其在推荐质量(CTR、订单、收入)与系统效率(响应时间)上的显著优势,尤其在长尾前缀场景表现突出。该研究的核心贡献在于:
- 填补了生成式检索在开放词汇查询推荐领域的空白,提供了从语义增强到偏好对齐的完整解决方案;
- 其工业部署经验为后续生成式检索在电商搜索的应用奠定了基础。
未来通过效率优化、特征融合创新等方向的迭代,有望进一步提升框架的实用性与泛化能力,推动电商查询推荐向更智能、更高效的方向发展。
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