Python语言实现信用评分卡建模分析

背景介绍
信用评分技术是一种应用统计模型，其作用是为信用卡申请人计算一个风险评估分值的方法。而这种用途的统计模型就称为信用评分卡。信用评分卡可以根据客户提供的资料、客户的历史数据以及第三方平台（支付宝蚂蚁信用、京东小白信用、苏宁分等）的数据，对客户的信用进行评估。信用评分卡的建立是以对大量数据的统计结果为基础，具有相当之高的准确性和可靠性。
本文通过对kaggle上的Give Me Some Credit数据的挖掘分析，结合信用评分卡的建立原理，从数据的预处理、建模分析、创建信用评分卡到建立自动评分系统，创建了一个简单的信用评分系统。并对建立基于AI 的机器学习评分卡系统的路径进行推测。
1.工作原理
客户申请评分卡是一种统计模型，它可基于对当前申请人的各项资料进行评估并给出一个分数，该评分能定量对申请人的偿债能力作出预判。
客户申请评分卡由一系列特征项组成，每个特征项相当于申请表上的一个问题（例如，年龄、银行流水、收入等）。每一个特征项都有一系列可能的属性，相当于每一个问题的一系列可能答案（例如，对于年龄这个问题，答案可能就有30岁以下、30到45等）。在开发评分卡系统模型中，先确定属性与申请人未来信用表现之间的相互关系，然后给属性分配适当的分数权重，分配的分数权重要反映这种相互关系。分数权重越大，说明该属性表示的信用表现越好。一个申请的得分是其属性分值的简单求和。如果申请人的信用评分大于等于金融放款机构所设定的界限分数，此申请处于可接受的风险水平并将被批准；低于界限分数的申请人将被拒绝或给予标示以便进一步审查。
流程：
导入数据
数据预处理
探索分析
特征选择
模型训练
模型评估
模型结果转评分
计算用户总分
2.数据处理
2.1数据导入
在anaconda下打开jupyter notebook处理数据，把一些必要的数据导入。

import numpy as np
import pandas as pd
data = pd.read_csv('./cs-training.csv')
data = data.iloc[:,1:]
data.head()  #默认显示前五行数据

预览数据

可见，特征量MonthlyIncome有29731个缺失值，NumberOfDependents有3924个缺失值。
为方便理解，将英文字段转换成中文字段

states={'SeriousDlqin2yrs':'好坏客户','RevolvingUtilizationOfUnsecuredLines':'可用额度比值','age':'年龄','NumberOfTime30-59DaysPastDueNotWorse':'逾期30-59天笔数','DebtRatio':'负债率','MonthlyIncome':'月收入','NumberOfOpenCreditLinesAndLoans':'信贷数量','NumberOfTimes90DaysLate':'逾期90天笔数','NumberRealEstateLoansOrLines':'固定资产贷款量','NumberOfTime60-89DaysPastDueNotWorse':'逾期60-89天笔数','NumberOfDependents':'家属数量'}
df.rename(columns=states,inplace=True)
df.head()    #修改英文字段名为中文字段名
# 0对应好客户，1对应坏客户

2.2数据预处理
2.2.1去除重复值

print("重复值的数量：", data.shape[0] - data.drop_duplicates().shape[0])
data = data.drop_duplicates()

2.2.2缺失值处理
数据缺失会导致一些不能处理缺失值的分析方法无法应用，因此在信用风险评级模型开发的第一步就需要进行缺失值处理。

for var in data.columns:print("%s缺失值的占比为%.2f%%" % (var, 100*(df[var].isnull().sum()/df.shape[0])))

SeriousDlqin2yrs缺失值的占比为0.00%
RevolvingUtilizationOfUnsecuredLines缺失值的占比为0.00%
age缺失值的占比为0.00%
NumberOfTime30-59DaysPastDueNotWorse缺失值的占比为0.00%
DebtRatio缺失值的占比为0.00%
MonthlyIncome缺失值的占比为19.56%
NumberOfOpenCreditLinesAndLoans缺失值的占比为0.00%
NumberOfTimes90DaysLate缺失值的占比为0.00%
NumberRealEstateLoansOrLines缺失值的占比为0.00%
NumberOfTime60-89DaysPastDueNotWorse缺失值的占比为0.00%
NumberOfDependents缺失值的占比为2.56%

月收入MonthlyIncome的缺失率比较大，所以采用随机森林法进行填补。

def set_missing(df):# 把已有的数值型特征取出来process_df = df.ix[:,[5,0,1,2,3,4,6,7,8,9]]# 分成已知该特征和未知该特征两部分known = process_df[process_df.MonthlyIncome.notnull()].as_matrix()unknown = process_df[process_df.MonthlyIncome.isnull()].as_matrix()# X为特征属性值X = known[:, 1:]# y为结果标签值y = known[:, 0]# fit到RandomForestRegressor之中rfr = RandomForestRegressor(random_state=0, n_estimators=200,max_depth=3,n_jobs=-1)rfr.fit(X,y)# 用得到的模型进行未知特征值预测predicted = rfr.predict(unknown[:, 1:]).round(0)print(predicted)# 用得到的预测结果填补原缺失数据df.loc[(df.MonthlyIncome.isnull()), 'MonthlyIncome'] = predictedreturn df

家庭成员NumberOfDependents变量缺失值比较少，可以直接删除，对总体模型不会造成太大影响。

# 缺失值删除
data=data.dropna()

2.2.3异常值处理
异常值是指明显偏离大多数抽样数据的数值，比如个人客户的年龄大于100或小于0时，通常认为该值为异常值。找出样本总体中的异常值，通常采用离群值检测的方法。离群值检测的方法有单变量离群值检测、局部离群值因子检测、基于聚类方法的离群值检测等方法。
在本数据集中，采用单变量离群值检测来判断异常值，采用箱线图。
对于age变量而言，我们认为大于100岁小于等于0岁的为异常值，由箱线图可知，异常值样本不多，故直接删除。

# 选出 3,7,9做箱线图，选出年龄来做图观察
import matplotlib.pyplot as plt#导入图像库
%matplotlib inline
data_box = data.iloc[:,[3,7,9]]
data_box.boxplot()

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