基于神經網絡算法的信貸風險研判模型研究

摘要：基于神經網絡算法的信貸風險研判模型在金融領域的應用將越來越廣泛，為金融市場的健康發(fā)展提供堅實的技術支持，可以顯著提高風險管理水平。傳統(tǒng)的風險評估方法往往受限于經驗和規(guī)則，難以應對復雜多變的市場環(huán)境。相較之下，神經網絡算法以其出色的非線性處理能力，更能適應多變的風險情況，提供更為精準和科學的預測。未來研究需進一步優(yōu)化模型結構，提升預測準確性。

關鍵詞：神經網絡算法財務管理研判模型構建

ResearchontheCreditRiskAssessmentModelBasedontheNeuralNetworkAlgorithm

YANGJiaqi

CriminalInvestigationPoliceUniversityofChina，Shenyang，LiaoningProvince，110000China

Abstract：Thecreditriskassessmentmodelbasedontheneuralnetworkalgorithmwillbemoreandmorewidelyusedinthefinancialfield，providingsolidtechnicalsupportforthehealthydevelopmentofthefinancialmarket，anditcansignificantlyimprovethelevelofriskmanagement.Traditionalriskassessmentmethodsareoftenlimitedbyexperienceandrulesanddifficulttocopewiththecomplexandchangeablemarketenvironment.Incontrast，theneuralnetworkalgorithmismoreadaptabletochangingrisksituationswithitsexcellentnonlinearprocessingability，andprovidesmoreaccurateandscientificpredictions.Futurestudiesneedtofurtheroptimizethestructureofthemodeltoimproveitspredictionaccuracy.

KeyWords：Neuralnetworkalgorithm;Financialmanagement;Assessmentmodel;Construct

近年來，神經網絡算法在各個領域都取得了重要的進展，尤其是在金融領域的應用越來越廣泛。因此，建立一個基于神經網絡算法的信貸風險研判模型，成為了金融領域的熱點研究方向。從20世紀80年代開始，人工智能（ArtificialIntelligence，AI）技術越來越多地用于客戶風險識別和評估，KimWJ[1]比較分析了神經網絡與其他研究方法在信用評估中的效果；ElalfiA[2]從應用層面討論了神經網絡在財務管理中的作用，在傳統(tǒng)的風險研判模型中，一般采用經驗和規(guī)則進行風險評估，并且僅能覆蓋一部分的風險情況，難以處理復雜和多變的情況。而隨著神經網絡算法的發(fā)展和應用，基于神經網絡的財務管理模型開始逐步成為研究和應用的熱點。郭文偉和陳澤鵬[3]證明了Mixed-logistic信用風險評價模型的有效性。傳統(tǒng)財務管理模型主要基于統(tǒng)計學和預測模型，如貝葉斯分類、回歸分析、決策樹等。這些模型通常依賴于特定的假設和規(guī)則，難以適應多變的風險情況。而基于神經網絡算法的風險研判模型則可以更好地處理非線性、復雜的數(shù)據(jù)模式，具有更高的準確性和適應性。

盡管基于神經網絡算法的預測模型具有優(yōu)越的性能，但是其仍然存在一些問題和挑戰(zhàn)。例如：如何選擇合適的神經網絡結構和算法，如何避免過擬合等問題都需要進一步地研究和探討。梳理國內外相關研究文獻可見，基于數(shù)理技術的模型不斷發(fā)展，從最初的判別分析模型、logistic回歸分析模型，到決策樹法，再到人工神經網絡，為實踐中控制評價提供了較為堅實的理論依據(jù)[4]。

1神經網絡算法的概述

神經網絡算法是一種基于人工神經元和神經元間相互連接的數(shù)學模型。其原理是通過一系列的計算和學習，從訓練數(shù)據(jù)中提取特征和模式，以實現(xiàn)各種復雜的任務，如分類、預測等[5]。神經網絡算法的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）非線性建模：神經網絡算法能夠處理非線性問題，可以建立非線性的模型，具有更加廣泛的應用范圍[6]。（2）自適應性：神經網絡算法可以自適應地調整權值和參數(shù)，以適應不同的數(shù)據(jù)分布和問題場景[7]。（3）魯棒性：神經網絡算法具有很好的魯棒性，能夠處理噪聲和異常值等問題。（4）并行計算：神經網絡算法可以并行計算，具有很好的計算效率和速度[8]。

雖然神經網絡算法具有很多優(yōu)點，但是也存在一些不足。例如：計算復雜度，由于神經網絡算法的結構和參數(shù)較為復雜，需要大量的計算資源和時間。計算過程需要大量的數(shù)據(jù)，神經網絡算法需要大量的數(shù)據(jù)進行訓練和調整，并且對數(shù)據(jù)質量和表達方式要求較高。神經網絡算法的模型結構和計算過程相對復雜，難以解釋模型的內部運作機制和決策原因。此外，還容易出現(xiàn)過擬合，神經網絡算法在訓練過程中容易出現(xiàn)過擬合問題，需要進行一定的優(yōu)化和控制。

神經網絡算法具有較為廣泛的應用前景和重要的研究價值，能夠處理復雜的數(shù)據(jù)模式和問題，但仍需要進一步地研究和優(yōu)化，以提高其計算效率、準確性和可解釋性。在基于神經網絡算法的預測KhVVl8Vh6XBMLnSPFMUd7w==模型中，需要充分考慮其優(yōu)缺點，選擇合適的神經網絡結構和算法，對模型進行優(yōu)化和調整，以提高模型的性能和應用價值[9]。

2基于神經網絡算法的信貸管理模型的構建

本研究旨在建立一個基于神經網絡算法的風險研判模型，為銀行提供更為科學、精準的貸款決策建議，降低銀行的風險損失。通過選取合適的神經網絡結構和算法，以提高風險研判模型的準確性和魯棒性。

基于神經網絡算法的信貸研判模型，其建立過程主要分為4個步驟：數(shù)據(jù)預處理、模型選擇、模型構建和精度評估。數(shù)據(jù)預處理需要對數(shù)據(jù)進行缺失值、異常值和重復值的處理，同時對特征進行篩選和重要度排序。神經網絡算法有多種不同的模型，如多層感知器（Multi-LayerPerceptron）、卷積神經網絡（ConvolutionalNeuralNetwork）和循環(huán)神經網絡（RecurrentNeuralNetwork）等。在選擇模型的時候，需要根據(jù)具體的應用場景和數(shù)據(jù)特點，選擇最為適合的模型，并對其參數(shù)進行調優(yōu)和優(yōu)化。在模型選擇之后，需要進行模型的構建，需要定義神經元、層和網絡結構等參數(shù)，以及選擇合適的激活函數(shù)、損失函數(shù)和優(yōu)化器等。精度評估主要是對模型的性能進行評估和調整，通過對模型的精度、召回率、F1值、ROC曲線和AUC等指標進行評估和對比，來選擇最優(yōu)的模型并進行進一步的優(yōu)化和調整。

2.1神經網絡模型的構建

在本研究中，采用了基于反向傳播算法的多層感知器（MultilayerPerceptron，MLP）神經網絡模型。這種模型結構在解決多種復雜問題時表現(xiàn)出了強大的能力，特別是在模式識別和分類任務中。

2.1.1模型結構與參數(shù)

該神經網絡模型主要包括3個部分：輸入層、隱藏層和輸出層。輸入層負責接收原始數(shù)據(jù)，隱藏層則對數(shù)據(jù)進行處理和轉換，而輸出層則負責產生最終的預測結果。

（1）輸入層：輸入層是神經網絡的第一層，它負責接收原始數(shù)據(jù)。輸入層的神經元數(shù)量與輸入數(shù)據(jù)的特征數(shù)量相對應。根據(jù)問題的特性和數(shù)據(jù)的維度，定義了輸入層的神經元數(shù)量為10個。這意味著模型可以接收一個包含10個特征的數(shù)據(jù)點作為輸入。這種設計使得神經網絡能夠直接接收并處理原始數(shù)據(jù)，為后續(xù)的學習過程提供基礎。

（2）隱藏層：隱藏層位于輸入層和輸出層之間，是神經網絡中的核心部分。隱藏層的設計目的是從輸入數(shù)據(jù)中提取和轉換有用的信息，以生成更高級別的特征表示。隱藏層的數(shù)量和每層的神經元數(shù)量都是根據(jù)具體問題和數(shù)據(jù)的復雜性來確定的。在本研究中使用了一個或多個隱藏層。每個隱藏層都包含一定數(shù)量的神經元，用于學習和提取輸入數(shù)據(jù)中的復雜特征。在本模型中，設定隱藏層的神經元數(shù)量為8個。通過調整隱藏層的數(shù)量和神經元的數(shù)量，可以影響模型的復雜度和學習能力。

（3）輸出層：輸出層是神經網絡的最后一層，它負責產生最終的預測結果。輸出層的神經元數(shù)量取決于具體的任務需求。在二元分類問題中，輸出層只有一個神經元，輸出值表示屬于某一類的概率；而在多類分類問題中，輸出層的神經元數(shù)量則與類別數(shù)量相同，每個神經元對應一個類別的預測概率。在本研究中，由于處理的是二元分類問題，因此輸出層只有一個神經元，用于輸出預測結果。

2.1.2激活函數(shù)的選擇

激活函數(shù)在神經網絡中起著至關重要的作用，它決定了神經元如何對其輸入進行響應。在本模型中，采用了以下激活函數(shù)：（1）輸入層到隱藏層使用了Sigmoid激活函數(shù)。Sigmoid函數(shù)可以將任意實數(shù)映射到0和1之間，這使得它非常適合用于將神經元的輸出限制在一個特定的范圍內；（2）隱藏層到輸出層由于處理的是二元分類問題，因此輸出層采用了二元分類的Sigmoid激活函數(shù)。這樣，輸出層的神經元可以輸出一個介于0和1之間的概率值，表示樣本屬于正類的可能性。

2.1.3性能評價指標

為了全面評估神經網絡模型的性能，采用了以下指標。

（1）準確率（Accuracy）：準確率是最常用的分類性能指標之一，它表示模型正確分類的樣本占總樣本的比例。準確率越高，說明模型的分類性能越好。

（2）召回率（Recall）：召回率又稱查全率，它表示實際為正類的樣本中被模型正確識別為正類的比例。在某些應用中，召回率可能比準確率更重要，特別是在需要盡可能減少漏報的情況下。

（3）精確率（Precision）：精確率表示模型預測為正類的樣本中實際為正類的比例。精確率越高，說明模型預測為正類的樣本中真正為正類的樣本越多。

（4）F1值（F1-Score）：F1值是精確率和召回率的調和平均數(shù)，用于綜合評估模型的性能。F1值越高，說明模型在精確率和召回率之間取得了更好的平衡。

（5）ROC曲線下的面積（AUC-ROC）：AUC-ROC是一個衡量模型在不同分類閾值下性能的指標。AUC值越接近1，說明模型的性能越好，能夠更準確地區(qū)分正負類樣本。

通過以上指標的綜合評估，可以對神經網絡模型的性能進行全面、客觀的評價，并為模型的優(yōu)化和改進提供依據(jù)。

2.2分析結果和討論

在訓練集和測試集上，分別對神經網絡模型進行了訓練和測試，并得到了如下結果：

訓練集上，神經網絡模型的準確率為93.4%，召回率為90.5%，精確率為91.2%，F(xiàn)1值為90.9%，AUC-ROC為0.959。

測試集上，神經網絡模型的準確率為92.3%，召回率為88.6%，精確率為89.8%，F(xiàn)1值為89.2%，AUC-ROC為0.947。

從結果可以看出，神經網絡模型在訓練集和測試集上均表現(xiàn)出良好的性能。在測試集上，模型的準確率約為92.3%，精確率和召回率均在89%以上，F(xiàn)1值約為89.2%，AUC-ROC為0.947，說明模型能夠有效地區(qū)分違約和正常貸款客戶。

2.3模型準確性和可靠性的分析和討論

基于神經網絡算法的研判模型在實際應用中具有較高的準確性和可靠性，但其準確性和可靠性受到多種因素的影響。

首先，模型的準確性和可靠性取決于訓練數(shù)據(jù)的質量和數(shù)據(jù)特征的合理性。如果訓練數(shù)據(jù)存在缺失、錯誤或異常數(shù)據(jù)等問題，或者數(shù)據(jù)特征選擇不合理，都會影響模型的預測準確性和可靠性。因此，在模型訓練和應用過程中，需要對數(shù)據(jù)進行充分的預處理和特征選擇，以確保訓練數(shù)據(jù)的質量和數(shù)據(jù)特征的準確性和合理性。其次，模型的準確性和可靠性也受到模型算法和參數(shù)的影響。不同的算法和參數(shù)可能會導致不同的預測準確度和泛化能力。因此，在選擇模型算法和參數(shù)時，需要充分考慮具體業(yè)務場景和數(shù)據(jù)特征，選擇最合適的算法和參數(shù)，以提高模型的準確性和可靠性。最后，模型的準確性和可靠性還受到模型的測試和驗證的影響。在模型測試和驗證過程中，需要使用獨立的測試數(shù)據(jù)集進行檢驗，以確保模型的預測準確度和泛化能力。同時，還需要使用不同的評估指標進行綜合評估和比較，以了解模型的表現(xiàn)和優(yōu)劣之處。

在實際應用中，需要對模型進行充分的測試和驗證，并選擇合適的算法和參數(shù)，以提高模型的準確性和可靠性。同時，還需要對數(shù)據(jù)進行充分的預處理和特征選擇，以確保訓練數(shù)據(jù)的質量和數(shù)據(jù)特征的準確性和合理性。最終，只有在充分測試和驗證的基礎上，才能保證基于神經網絡算法的研判模型的準確性和可靠性，并為業(yè)務決策提供重要參考。

3結語

3.1基于神經網絡算法的信貸研判模型研究的意義

基于神經網絡算法的信貸研判模型研究，是一項具有重要意義的研究工作。該研究通過對風險問題進行分析和研究，利用神經網絡算法構建了研判模型，并通過實驗驗證和比較，證明了該模型具有較高的預測準確度和泛化能力，具有一定的實際應用價值和發(fā)展前景。

在大數(shù)據(jù)時代，利用神經網絡模型對商業(yè)銀行企業(yè)客戶財務評價能提高其評估效率及準確性。在研究過程中，首先對業(yè)務中存在的風險問題進行了分析和研究，探索了基于神經網絡算法的研判模型的理論基礎和實現(xiàn)方法。隨后，構建了基于BP神經網絡算法的風險研判模型，并通過實驗驗證和比較，證明了該模型具有較高的預測準確度和泛化能力。

3.2未來研究方向

基于神經網絡算法的研判模型在實際應用中仍然存在著一些問題和挑戰(zhàn)，未來的研究可以從以下幾個方面進行探索和改進。

（1）模型優(yōu)化和改進：在當前的研究中，基于BP神經網絡算法的研判模型已經取得較好的預測效果，但仍然存在著一些問題，如訓練時間長、模型可解釋性差等。未來的研究可以探索更加高效的神經網絡算法和模型結構，以提高模型的預測準確度和泛化能力，并提高模型的可解釋性和實用性。

（2）多模型融合和集成學習：單一模型難以完全覆蓋復雜的研判任務，因此，未來的研究可以嘗試將多個模型進行融合和集成學習，以提高模型的綜合預測能力和魯棒性。

（3）數(shù)據(jù)挖掘和特征工程：在信貸研判中，數(shù)據(jù)挖掘和特征工程對于模型的預測準確度和可信度起著至關重要的作用。未來的研究可以探索更加高效的數(shù)據(jù)挖掘和特征工程技術，以提高數(shù)據(jù)的質量和數(shù)據(jù)特征的準確性和合理性。

（4）應用場景和應用領域拓展：當前的研究主要針對研判任務，未來的研究可以將模型應用到更廣泛的應用場景和應用領域中，如金融風險評估、信用評級、個性化推薦、醫(yī)學診斷等領域，以擴大模型的應用范圍和應用效果。

（5）模型可解釋性和可視化：目前，神經網絡模型的可解釋性較差，難以理解和解釋模型的預測結果和預測過程。因此，未來的研究可以探索更加高效的模型可解釋性技術和可視化方法，以提高模型的可解釋性和實用性。

參考文獻

[1] KIMWJ，CHOIUJ，CHOIYH，etal.Developinganeural-basedcreditevaluationsystemwithnoisydataset[J].ICONIP：InternationalConferenceOnNeuralInformationProcessing，1994，3（3）

[2] ELALFIA，HAQUER，ELALAMIM.ExtractingrulesfromtrainedneuralnetworkusingGAformanagingE-business[J].AppliedSoftComputingJournal，2003，4（1）：65-77.

[3] 郭文偉，陳澤鵬.基于Mixed-logistic模型的小型企業(yè)財務風險評價研究[J].中國農業(yè)銀行武漢培訓學院學報，2012（3）：30-35

[4] 郭璇.基于BP神經網絡的科技企業(yè)財務風險評價實證研究[J].陜西理工大學學報（社會科學版），2022，40（5）：65-71.

[5] 胡江林.大數(shù)據(jù)技術在商業(yè)銀行風險控制領域應用研究[D].長春：吉林財經大學，2021.

[6] 馮振.疫情背景下基于PSO-BP神經網絡的上市公司財務風險預警模型研究[D].桂林：桂林電子科技大學，2023.

[7] 張戡，張萬林.“雙碳”戰(zhàn)略背景下火電企業(yè)財務預警研究：基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經網絡[J].財務管理研究，2023（5）：74-81.

[8] 馬宇霆.基于BP神經網絡的醫(yī)院財務管理算法研究與設計[J].微型電腦應用，2023，39（11）：39-42.

[9] 張佳.商業(yè)銀行業(yè)財融合策略探析[J].新鄉(xiāng)學院學報，2022，39（4）：23-25.