Python信贷风控模型:Adaboost,XGBoost,SGD, SVC,随机森林, KNN预测信贷违约支付|数据分享-2

简介: Python信贷风控模型:Adaboost,XGBoost,SGD, SVC,随机森林, KNN预测信贷违约支付|数据分享

Python信贷风控模型:Adaboost,XGBoost,SGD, SVC,随机森林, KNN预测信贷违约支付|数据分享-1

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步骤5:将数据分割为训练和测试集

训练数据集和测试数据集必须相似,通常具有相同的预测变量或变量。它们在变量的观察值和特定值上有所不同。如果将模型拟合到训练数据集上,则将隐式地最小化误差。拟合模型为训练数据集提供了良好的预测。然后,您可以在测试数据集上测试模型。如果模型在测试数据集上也预测良好,则您将更有信心。因为测试数据集与训练数据集相似,但模型既不相同也不相同。这意味着该模型在真实意义上转移了预测或学习。

因此,通过将数据集划分为训练和测试子集,我们可以有效地测量训练后的模型,因为它以前从未看到过测试数据,因此可以防止过度拟合。

我只是将数据集拆分为20%的测试数据,其余80%将用于训练模型。

train\_test\_split(X, y, test\_size = 0.2, random\_state = 0)

步骤6:规范化数据:特征标准化

对于许多机器学习算法而言,通过标准化(或Z分数标准化)进行特征标准化可能是重要的预处理步骤。

许多算法(例如SVM,K近邻算法和逻辑回归)都需要对特征进行规范化,

min\_test = X\_test.min()
range\_test = (X\_test - min_test).max()
X\_test\_scaled = (X\_test - min\_test)/range_test

步骤7:应用机器学习模型

from sklearn.ensemble  import AdaBoostClassifier
adaboost =AdaBoostClassifier()

image.png

xgb\_classifier.fit(X\_train\_scaled, y\_train,verbose=True)
end=time()
train\_time\_xgb=end-start

image.png

应用具有100棵树和标准熵的随机森林

classifier = RandomForestClassifier(random_state = 47, 
                                    criterion = 'entropy',n_estimators=100)

image.png

svc_model = SVC(kernel='rbf', gamma=0.1,C=100)

image.png

knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors = 7)

image.png

步骤8:分析和比较机器学习模型的训练时间

Train_Time = \[
    train\_time\_ada,
    train\_time\_xgb,
    train\_time\_sgd,
    train\_time\_svc,
    train\_time\_g,
    train\_time\_r100,
    
    train\_time\_knn
\]

image.png

从上图可以明显看出,与其他模型相比,Adaboost和XGboost花费的时间少得多,而其他模型由于SVC花费了最多的时间,原因可能是我们已经将一些关键参数传递给了SVC。

步骤9.模型优化

在每个迭代次数上,随机搜索的性能均优于网格搜索。同样,随机搜索似乎比网格搜索更快地收敛到最佳状态,这意味着迭代次数更少的随机搜索与迭代次数更多的网格搜索相当。

在高维参数空间中,由于点变得更稀疏,因此在相同的迭代中,网格搜索的性能会下降。同样常见的是,超参数之一对于找到最佳超参数并不重要,在这种情况下,网格搜索浪费了很多迭代,而随机搜索却没有浪费任何迭代。

现在,我们将使用Randomsearch cv优化模型准确性。如上表所示,Adaboost在该数据集中表现最佳。因此,我们将尝试通过微调adaboost和SVC的超参数来进一步优化它们。

参数调整

现在,让我们看看adaboost的最佳参数是什么

random\_search.best\_params_
{'random\_state': 47, 'n\_estimators': 50, 'learning_rate': 0.01}

image.png

random\_search.best\_params_
{'n\_estimators': 50, 'min\_child\_weight': 4, 'max\_depth': 3}

image.png

random\_search.best\_params_
{'penalty': 'l2', 'n\_jobs': -1, 'n\_iter': 1000, 'loss': 'log', 'alpha': 0.0001}

image.png

出色的所有指标参数准确性,F1分数精度,ROC,三个模型adaboost,XGBoost和SGD的召回率现已优化。此外,我们还可以尝试使用其他参数组合来查看是否会有进一步的改进。

ROC曲线图

auc = metrics.roc\_auc\_score(y\_test,model.predict(X\_test_scaled))
plt.plot(\[0, 1\], \[0, 1\],'r--')

image.png

# 计算测试集分数的平均值和标准差
test_mean = np.mean
# 绘制训练集和测试集的平均准确度得分
plt.plot
# 绘制训练集和测试集的准确度。
plt.fill_between

image.png

验证曲线的解释

如果树的数量在10左右,则该模型存在高偏差。两个分数非常接近,但是两个分数都离可接受的水平太远,因此我认为这是一个高度偏见的问题。换句话说,该模型不适合。

在最大树数为250的情况下,由于训练得分为0.82但验证得分约为0.81,因此模型存在高方差。换句话说,模型过度拟合。同样,数据点显示出一种优美的曲线。但是,我们的模型使用非常复杂的曲线来尽可能接近每个数据点。因此,具有高方差的模型具有非常低的偏差,因为它几乎没有假设数据。实际上,它对数据的适应性太大。

从曲线中可以看出,大约30到40的最大树可以最好地概括看不见的数据。随着最大树的增加,偏差变小,方差变大。我们应该保持两者之间的平衡。在30到40棵树的数量之后,训练得分就开始上升,而验证得分开始下降,因此我开始遭受过度拟合的困扰。因此,这是为什么30至40之间的任何数量的树都是一个不错的选择的原因。

结论

因此,我们已经看到,调整后的Adaboost的准确性约为82.95%,并且在所有其他性能指标(例如F1分数,Precision,ROC和Recall)中也取得了不错的成绩。

此外,我们还可以通过使用Randomsearch或Gridsearch进行模型优化,以找到合适的参数以提高模型的准确性。

我认为,如果对这三个模型进行了适当的调整,它们的性能都会更好。

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