金融风控贷款预测之赛题理解task1

赛题数据

赛题以预测用户贷款是否违约为任务，数据集报名后可见并可下载，该数据来自某信贷平台的贷款记录，总数据量超过120w，包含47列变量信息，其中15列为匿名变量。为了保证比赛的公平性，将会从中抽取80万条作为训练集，20万条作为测试集A，20万条作为测试集B，同时会对employmentTitle、purpose、postCode和title等信息进行脱敏。
字段如下

解题思路

评测标准

提交结果为每个测试样本是1的概率，也就是y为1的概率。评价方法为AUC评估模型效果（越大越好）。

关于评测指标

1、混淆矩阵（Confuse Matrix）

• 若一个实例是正类，并且被预测为正类，即为真正类TP(True Positive )
• 若一个实例是正类，但是被预测为负类，即为假负类FN(False Negative )
• 若一个实例是负类，但是被预测为正类，即为假正类FP(False Positive )
• 若一个实例是负类，并且被预测为负类，即为真负类TN(True Negative )

代码示例：

## 混淆矩阵
import numpy as np
from sklearn.metrics import confusion_matrix
y_pred = [0, 1, 0, 1]
y_true = [0, 1, 1, 0]
print('混淆矩阵:\n',confusion_matrix(y_true, y_pred))

2、准确率（Accuracy）

准确率是常用的一个评价指标，但是不适合样本不均衡的情况。 $$Accuracy = \frac{TP + TN}{TP + TN + FP + FN}$$

## accuracy
from sklearn.metrics import accuracy_score
y_pred = [0, 1, 0, 1]
y_true = [0, 1, 1, 0]
print('ACC:',accuracy_score(y_true, y_pred))

3、精确率（Precision）

又称查准率，正确预测为正样本（TP）占预测为正样本(TP+FP)的百分比。 $$Precision = \frac{TP}{TP + FP}$$

## Precision
from sklearn import metrics
y_pred = [0, 1, 0, 1]
y_true = [0, 1, 1, 0]
print('Precision',metrics.precision_score(y_true, y_pred))

4、召回率（Recall）

又称为查全率，正确预测为正样本（TP）占正样本(TP+FN)的百分比。 $$Recall = \frac{TP}{TP + FN}$$

## Recall
print('Recall',metrics.recall_score(y_true, y_pred))

5、F1 Score

精确率和召回率是相互影响的，精确率升高则召回率下降，召回率升高则精确率下降，如果需要兼顾二者，就需要精确率、召回率的结合F1 Score。 $$F1-Score = \frac{2}{\frac{1}{Precision} + \frac{1}{Recall}}$$

## F1-score
print('F1-score:',metrics.f1_score(y_true, y_pred))

6、P-R曲线（Precision-Recall Curve）

P-R曲线是描述精确率和召回率变化的曲线

## P-R曲线
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.metrics import precision_recall_curve
y_pred = [0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1]
y_true = [0, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1]
precision, recall, thresholds = precision_recall_curve(y_true, y_pred)
plt.plot(precision, recall)

7、ROC（Receiver Operating Characteristic）

• ROC空间将假正例率（FPR）定义为 X 轴，真正例率（TPR）定义为 Y 轴。
  
  TPR：在所有实际为正例的样本中，被正确地判断为正例之比率。 $$TPR = \frac{TP}{TP + FN}$$ FPR：在所有实际为负例的样本中，被错误地判断为正例之比率。 $$FPR = \frac{FP}{FP + TN}$$

from sklearn.metrics import roc_curve
y_pred = [0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1]
y_true = [0, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1]
FPR,TPR,thresholds=roc_curve(y_true, y_pred)
plt.title('ROC')
plt.plot(FPR, TPR,'b')
plt.plot([0,1],[0,1],'r--')
plt.ylabel('TPR')
plt.xlabel('FPR')

8、AUC(Area Under Curve)

被定义为 ROC曲线 下与坐标轴围成的面积，显然这个面积的数值不会大于1。又由于ROC曲线一般都处于y=x这条直线的上方，所以AUC的取值范围在0.5和1之间。AUC越接近1.0，检测方法真实性越高;等于0.5时，则真实性最低，无应用价值。

## AUC
import numpy as np
from sklearn.metrics import roc_auc_score
y_true = np.array([0, 0, 1, 1])
y_scores = np.array([0.1, 0.4, 0.35, 0.8])
print('AUC socre:',roc_auc_score(y_true, y_scores))

扩展知识：金融风控预测类常见的评估指标

1、KS(Kolmogorov-Smirnov)
2、ROC
3、AUC

下面介绍下KS：

KS统计量由两位苏联数学家A.N. Kolmogorov和N.V. Smirnov提出。

在风控中，KS常用于评估模型区分度。区分度越大，说明模型的风险排序能力（ranking ability）越强。 K-S曲线与ROC曲线类似，不同在于

• ROC曲线将真正例率和假正例率作为横纵轴
• K-S曲线将真正例率和假正例率都作为纵轴，横轴则由选定的阈值来充当。 公式如下： $$KS=max(TPR-FPR)$$ KS不同代表的不同情况，一般情况KS值越大，模型的区分能力越强，但是也不是越大模型效果就越好，如果KS过大，模型可能存在异常，所以当KS值过高可能需要检查模型是否过拟合。以下为KS值对应的模型情况，但此对应不是唯一的，只代表大致趋势。

KS（%）	好坏区分能力
20以下	不建议采用
20-40	较好
41-50	良好
51-60	很强
61-75	非常强
75以上	过于高，疑似存在问题