風(fēng)控建模流程

? ? ? ? 以下以申請評分卡(A卡)建模為例,描述模型開發(fā)的基本流程:
1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備:定義目標(biāo)變量,整合樣本特征;劃分?jǐn)?shù)據(jù)集:訓(xùn)練集、驗證集與測試集,由于金融業(yè)務(wù)中的樣本的積累周期比較長,因此測試集有必要劃分為兩種,一種為訓(xùn)練集時間跨度內(nèi),一種為訓(xùn)練集時間跨度之外,用時間外的測試集驗證模型特征的穩(wěn)定性。
2.探索性數(shù)據(jù)分析:統(tǒng)計每個特征取值的分布;統(tǒng)計每個特征的覆蓋率,去掉覆蓋率較低的特征;處理樣本的異常值和缺失值。
3.數(shù)據(jù)預(yù)處理:根據(jù)經(jīng)驗對特征作預(yù)篩選,篩除于目標(biāo)變量無關(guān)的特征;特征分箱;WOE轉(zhuǎn)換。
4.特征選擇:計算IV值,特征選擇。
5.模型開發(fā):常用邏輯回歸模型進行擬合。
6.模型評估:模型常見的評估指標(biāo)有AUC,ROC,KS,Gani-chat,Lift-chat,特征穩(wěn)定性的評估指標(biāo)psi。
7.生成評分卡。
流程示意圖如下所示:


風(fēng)控建模流程示意圖.png

1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

? ? ? ? 不同的評分模型需要的數(shù)據(jù)是不同的,在建模之前需要對對要解決的問題建立明確的數(shù)學(xué)定義。
1.排除一些特定的建模用戶
? ? ? ? 用于建模的用戶必須是日常審批中接觸到的用戶,不能是異常情況,比如欺詐等。
2.明確用戶的屬性
? ? ? ? 用戶的基本屬性,比如學(xué)歷、年齡、收入情況等;征信機構(gòu)的數(shù)據(jù)和其他外部數(shù)據(jù),比如芝麻分。
3.目標(biāo)變量的確立
? ? ? ? 評分模型是利用歷史的數(shù)據(jù)預(yù)測未來的行為,需要明確定義正負(fù)樣本的標(biāo)簽。不能出現(xiàn)歧義,重疊等。
4.劃分?jǐn)?shù)據(jù)集
? ? ? ? 通常訓(xùn)練模型需要劃分訓(xùn)練集、驗證集與測試集。信貸業(yè)務(wù)中樣本成熟的經(jīng)歷的時間比較長,因此測試集需要時間內(nèi)和時間外的數(shù)據(jù),時間內(nèi)外是相對訓(xùn)練集的時間跨度而言,避免經(jīng)過一段時間后特征波動或失效的發(fā)生。

2.探索性數(shù)據(jù)分析(EDA,Exploratory Data Analysis)

EDA的實施主要包括:
1.描述性統(tǒng)計
? ? ? ? 描述性統(tǒng)計是用一些統(tǒng)計量來對變量分析,如:平均值,標(biāo)準(zhǔn)差,最小值,最大值等。
2.統(tǒng)計每個變量值的分布、特征覆蓋率及檢驗正態(tài)分布
? ? ? ? 通常使用直方圖繪制變量不同取值的樣本分布,以及變量在樣本中的覆蓋率,篩除樣本中有值特別少的變量。
3.極值的識別與處理
? ? ? ? 每個變量需要設(shè)定一個正常的取值范圍。對數(shù)量較少的超出正常范圍的極端值作替換處理,若極端值的數(shù)量超過10%,則說明數(shù)據(jù)的生成機制不止一個。
4.缺失值的處理
4.1缺失值機制

  • 完全隨機缺失(missing completely at random,MCAR)
    缺失數(shù)據(jù)與該變量真實值無關(guān),與其他變量的數(shù)值也無關(guān)。舉例:一位老師丟失幾張學(xué)生試卷,導(dǎo)致幾位學(xué)生沒有成績。成績的缺失與成績本身變量無關(guān),也與性別無關(guān),是完全隨機的。
  • 隨機缺失(MAR):缺失變量與其他變量有關(guān)。舉例:統(tǒng)計學(xué)生信息時,體重缺失,一般來說,女生的體重缺失,與性別有關(guān)。
  • 非隨機缺失(NNAR):缺失數(shù)量與該變量本身有關(guān)。舉例:統(tǒng)計收入數(shù)據(jù)時,一般缺失的是收入過高或過低。
  • 完全變量:數(shù)據(jù)集中不含缺失值的變量。
  • 不完全變量:數(shù)據(jù)集中含有缺失值的變量。
    ? ? ? ? 1,對缺失特別多的變量直接剔除;2,利用統(tǒng)計值替換,比如平均值,對離散變量,取同類樣本中取值最多的特征值。

3.數(shù)據(jù)預(yù)處理

1.特征初篩
? ? ? ? 根據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)驗預(yù)先篩除掉與目標(biāo)變量無關(guān)的變量。
2.特征分箱
1)對于連續(xù)變量可以使用等頻分箱、等距分箱、卡方分箱與最優(yōu)分箱;
2)對于離散變量,可以卡方分箱,對離散變量取值合并分箱。
3.特征編碼
1)特征分箱離散化后可計算每個bin的woe值,形成每個bin的woe編碼
2)one-hot編碼
3)dummy編碼,與one-hot編碼類似

4.特征選擇

1.計算IV值與psi值
? ? ? ? IV(Information Value):信息價值。IV可以用來衡量自變量的預(yù)測能力;WOE(Weight of Evidence,證據(jù)權(quán)重)和IV使用來衡量變量的預(yù)測能力,值越大,表示此變量的預(yù)測能力越強。PSI可以用來衡量特征的穩(wěn)定性。
? ? ? ? 在訓(xùn)練模型時,挑選特征是一個比較復(fù)雜的過程,要考慮的因素有很多,比如,變量的預(yù)測能力,變量之間的相關(guān)性,變量的簡單性(容易生成和使用),變量的強壯性(不容易被繞過),變量在業(yè)務(wù)中的可解釋性。其中變量的預(yù)測能力可以通過IV值衡量。IV的計算是以WOE為基礎(chǔ)的。

(1).WOE

? ? ? ? 要對一個變量進行WOE編碼,必須對變量離散化(分箱),分箱后,第i組的woe值得計算公式為:
WOE_{i}=ln(\frac{py_i}{pn_i}))=ln(\frac{(\frac{\#y_i}{\#y_T})}{(\frac{\#n_i}{\#n_T})})
其中,py_i為這個組中響應(yīng)客戶(風(fēng)險模型中為違約客戶,正樣本)的,占總體正樣本的比例,pn_i為負(fù)樣本所占比例,\#y_i為該分組中正樣本數(shù)量,\#n_i為該組負(fù)樣本數(shù)量,\#y_T,\#n_T代表總體樣本中的正負(fù)樣本數(shù)量,WOE實際代表該分組中的正負(fù)樣本比例的差異,值越大,差異越大,該分組越能區(qū)分正負(fù)樣本。第i組的IV 值為:
IV_i=(py_i-pn_i)*WOE_i
整個變量的IV值為(n個分組IV_i值得嘉和):
IV=\sum_{i}^{n}IV_i

特征信息值(IV) 預(yù)測能力
<0.03 無預(yù)測能力
0.03~0.09
0.1~0.29
0.3~0.49
0.5~ 極高

2.特征篩選
選擇IV值高,PSI值低,覆蓋率高的特征入模。

5.模型開發(fā)

1.模型擬合
常用lr邏輯回歸模型進行分類。
2.step-wise模型優(yōu)化
根據(jù)p值篩選模型變量,原假設(shè)(變量不重要,與目標(biāo)變量無光),在此假設(shè)基礎(chǔ)上計算chi-square,若chi-square值大,則p值小,p值<0.01說明變量很重要。

6.模型評估

? ? ? ? 模型擬合之后,需要評估模型的好壞。好的模型一般要有以下三個基本要求:
1.精確性。模型在預(yù)測時,要有一定的精確性;2.穩(wěn)健性。模型必須對從總體樣本中抽取的所有樣本都有效;3.有意義
以下介紹幾個常用的評價指標(biāo):
1.混淆矩陣
2.KS曲線
3.AUC曲線
4.ROC指標(biāo)
5.Gini系數(shù)
6.Lift-chart提升圖

7.生成評分卡

? ? ? ? 一個事件發(fā)生的幾率(Odds),是指該事件發(fā)生的概率與該事件不發(fā)生概率的比值。若一個客戶違約概率為p,則其正常的概率為1-p,由此可得:
Odds=\frac{p}{1-p}
此時,客戶違約的概率p可以表示為:
p=\frac{Odds}{1+Odds}
評分卡表達式為:
Score=A-B\log(Odds)
其中A、B為常數(shù)。由于log函數(shù)在(0→+∞)單調(diào)遞增,所以當(dāng)用戶違約幾率Odds越大時,Score評分越低。通過給定 :
(1)某特定Odds時的Score值S0;
(2)該特定Odds值翻倍時Score增加值PD0;
通過給定值S0與PD0帶入評分卡表達式,可求得A、B。

(未完待續(xù)。。。)

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