贝叶斯网络预测信用卡欺诈行为

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贝叶斯网络预测信用卡欺诈行为

贝叶斯网络预测信用卡欺诈行为

贝叶斯网络预测信用卡欺诈行为——贝叶斯网络应用(1)一、理论说明1.贝叶斯网络的应用使用贝叶斯网络,可以通过将观察到并记录下的数据与实际常识结合起来构建概率模型,以通过使用表面看上去不相关的属性确定发生的可能性,找出一个结果到底与哪些影响变量相关,或者说,究竟是什么因素影响了结果。

贝叶斯分类模型继承了贝叶斯网络的优点并具有良好的分类精度,正受到越来越多的关注,并广泛的应用在欺诈识别、客户管理、医学诊断上、互联网搜索上,比如,利用贝叶斯分类模型建立客户的等级分类,如信用等级、忠诚等级,当新客户出现时,即可以按该分类模型对其等级情况做出分类预测。

又比如本文所例举的,根据信用卡用户的信用记录及相关信息建立用户的信用模型,并监测哪些用户会做出贷款拖欠的行为。

2.贝叶斯网络模型(1)贝叶斯原理统计学分成两派,一派是传统的频率学派,一派是贝叶斯派,能够在统计学界自成一派,可见其影响。

贝叶斯的核心思想在于一个公式P(A|X)=P(X|A)·P(A)/P(X)其中A是随机变量,X是数据,P(X|A)是似然,P(A)是先验分布,P(A|X)是后验分布,P(X)是一个数。

这个公式的意义在于,我们可以通过一个经验的概率,加上数据的实践,来得出一个后验的概率,也就是说“经验+数据=结果”。

那么将这个原理用在贝叶斯网络上,即将先验贝叶斯网络和数据相结合而得到一个后验贝叶斯网络。

那么什么是贝叶斯网络?(2)贝叶斯网络模型概述贝叶斯网络(Bayesian network),又叫概率因果网络、信任网络、知识图等,是一种有向无环图。

一个贝叶斯网络由两个部分构成,一个是具有K个节点的有向无环图,图中有节点和连接节点的有向边,节点代表随机变量,有向边代表了节点间的相互关联关系。

另一个是与每个节点相关的条件概率表(Conditional Probabilities Table,CPT)P,它表示了节点和父节点之前的相关关系,这个关系就是条件概率。

基于贝叶斯网络的信用风险分析算法研究

基于贝叶斯网络的信用风险分析算法研究

基于贝叶斯网络的信用风险分析算法研究贝叶斯网络是一种概率图模型,由于它将多个随机变量之间的依赖关系转换成有向无环图,因此可以有效地处理机器学习、数据挖掘、自然语言处理等领域中的不确定性分析问题。

而在金融领域中,贝叶斯网络也被广泛应用于信用风险分析。

一、信用风险分析的概念和意义信用风险是指借款人无法按时或完全履行约定的信用行为,给贷款机构带来的潜在损失。

信用风险评估是贷款机构为了预测贷款申请人违约概率,决定是否批准贷款、贷款额度以及贷款利率等重要因素之一。

信用风险分析旨在对贷款申请人的信用状况、个人背景、财务状况等进行量化评估,以便对其未来还款能力进行预测。

信用风险分析的意义在于,能够帮助贷款机构更加科学地评估申请人的信用状况,降低违约风险,从而有效保障贷款机构的资产安全。

二、贝叶斯网络在信用风险分析中的应用贝叶斯网络是一种图形模型,它可以有效地处理多个随机变量之间的依赖关系。

在信用风险分析中,我们可以利用贝叶斯网络来构建一个机器学习模型,进而实现信用风险的预测。

构建贝叶斯网络的第一步是确定随机变量。

在信用风险分析中,我们需要考虑的随机变量包括:申请人的年龄、性别、教育程度、婚姻状况、家庭背景、收入状况、信用记录等。

这些随机变量之间既有直接的因果关系,也有间接的关联关系。

构建贝叶斯网络的第二步是建立变量之间的条件概率分布。

在信用风险分析中,我们可以利用历史数据来构建变量之间的条件概率分布。

例如,我们可以通过对过去贷款数据的分析,得到不同年龄、收入、信用记录等条件下违约率的概率分布。

构建好贝叶斯网络后,我们可以使用该模型来预测申请人的违约概率。

具体来说,我们可以利用已知的变量值,通过贝叶斯公式计算申请人的违约概率。

同时,还可以通过分析贝叶斯网络的结构和参数,识别对违约概率产生重要影响的变量,以更好地管理和控制信用风险。

三、贝叶斯网络在信用风险分析中的优点与传统的统计分析模型相比,贝叶斯网络具有以下优点:1.灵活性强:贝叶斯网络可以处理不同种类、不同规模的随机变量,同时还可以通过增加或删除节点来适应不同的需求。

贝叶斯网络在金融风险预测中的应用

贝叶斯网络在金融风险预测中的应用

贝叶斯网络在金融风险预测中的应用随着金融市场的不断发展和全球金融一体化进程的加速推进,金融市场的风险也逐渐得到了广泛的关注和重视。

金融风险的预测不仅可以帮助投资者更好地制定投资策略,还可以帮助企业进行有效地风险管理,降低企业经营风险。

然而,由于金融市场较为复杂,其内部各种关系错综复杂,传统的风险预测方法往往难以对其进行准确的预测。

而本文将介绍一种新的金融风险预测方法,即贝叶斯网络。

一、贝叶斯网络简介贝叶斯网络是一种基于概率的图模型,用于描述变量之间的依赖关系,并通过概率推断进行预测。

贝叶斯网络由节点和边组成的有向无环图表示,每个节点表示一个变量,每条边表示两个变量之间的条件概率关系。

贝叶斯网络在工程领域,尤其是人工智能领域,得到了广泛的应用。

二、 1. 市场风险预测市场风险是指由于金融市场波动引起的投资收益下降的风险。

通过贝叶斯网络对市场风险进行预测,可以有效地分析市场因素之间的依赖关系,从而确定市场风险预测模型。

这种方法不仅可以提高预测准确性,还能够帮助投资者更好地制定投资策略,降低市场风险。

2. 信用风险预测信用风险是指贷款人因为还款能力或意愿等原因无法按期还债的风险。

通过贝叶斯网络对信用风险进行预测,可以从多个维度分析借款人的信用情况,包括收入状况、职业背景、家庭情况等。

这种方法能够帮助银行机构更好地进行信用风险管理,降低信用风险。

3. 操作风险预测操作风险是指由于内部纪律、程序或系统中断引起的机构经营风险。

通过贝叶斯网络对操作风险进行预测,可以分析操作风险的发生原因及其对系统的影响。

这种方法能够帮助机构更好地进行风险管理,降低经营风险。

三、贝叶斯网络的优点1. 灵活性高贝叶斯网络可以非常灵活地适应不同的问题和条件,对于变量的增减和修改都能够快速作出反应。

2. 准确性高贝叶斯网络通过对变量之间的概率关系进行分析,能够提高预测准确性,降低误判率。

3. 对缺失数据的容忍度高贝叶斯网络对于缺失数据的适应能力很高,可以通过概率推断的方法填补缺失数据,从而更好地进行预测。

贝叶斯网络在风险评估领域的应用

贝叶斯网络在风险评估领域的应用

贝叶斯网络在风险评估领域的应用在风险评估领域,贝叶斯网络是一个非常实用的工具。

贝叶斯网络(Bayesian Network)是一种概率图模型,它可以将各种因素联系起来,可以用来描述和预测不同因素之间的因果关系。

因此,贝叶斯网络在风险评估领域被广泛使用,包括金融、医疗、交通等各种应用领域。

贝叶斯网络的基本概念贝叶斯网络是一个图模型,它使用图来表示各个随机变量之间的关系,并使用概率的方式来描述这些关系。

贝叶斯网络中的变量可以是离散型或连续型的,它可以包含节点和边。

节点代表一个变量,边则表示变量之间的关系。

在贝叶斯网络中,每个节点都和一个概率表相关联,该表描述该节点的概率分布。

该概率分布由该节点的父节点的状态决定。

例如,一个二元节点的概率可以被编码为一个列表,其中每个元素描述了当父节点处于某个状态时,该节点取各种取值的概率。

最终,贝叶斯网络允许我们表示和推理一个系统中的不确定性关系。

这使得贝叶斯网络在风险评估领域得到广泛应用,尤其是在不确定性和风险建模中。

贝叶斯网络在医学中的应用在医疗领域,贝叶斯网络可以用来建立疾病诊断模型,预测疾病的患病率等。

例如,糖尿病患者的患病率可能会受到遗传、饮食、锻炼习惯等因素的影响。

贝叶斯网络可以帮助诊断这种疾病,同时也可以为患者提供一些与饮食、锻炼等相关的信息以帮助患者减少患病几率。

通过建立贝叶斯网络模型,医生可以通过计算不同变量对诊断结果的贡献来诊断疾病。

同时,贝叶斯网络还可以从患者的个人信息、症状等信息中学习出患病的风险因素,进一步改善患者的诊疗结果。

因此,贝叶斯网络在医疗领域中有着广泛而重要的应用。

贝叶斯网络在金融中的应用贝叶斯网络在金融领域中也有着广泛的应用。

例如,贝叶斯网络可以帮助分析某家公司的财务状况,预测股票价格和市场波动等。

此外,贝叶斯网络还可以帮助识别和预测欺诈活动,减少金融机构的风险。

在建立股票价格预测模型时,贝叶斯网络可以使用多个因素来描述股票价格的因素,如市场指数、公司的财务状况、行业发展状况等。

贝叶斯网络在商业分析中的应用研究

贝叶斯网络在商业分析中的应用研究

贝叶斯网络在商业分析中的应用研究随着业务数据的爆炸性增长以及人工智能、数据科学、机器学习技术的快速发展,应用这些能力进行商业分析已经成为了企业竞争力源泉之一。

在商业分析领域中,一种备受关注的技术是贝叶斯网络。

贝叶斯网络是一种图形模型,属于概率图模型的一种,可以描述变量之间的关系,并且能够从数据中学习这些关系,进而进行推理。

贝叶斯网络可以应用于许多商业分析任务,例如风险评估、市场营销、推荐系统等。

在风险评估方面,贝叶斯网络可以帮助企业评估风险因素之间的关系,从而预测事件的概率和相应的风险。

例如,在某些国家,信用卡公司使用贝叶斯网络来评估客户的风险,从而决定是否向其发放信用卡。

使用贝叶斯网络能够帮助这些公司准确地评估客户的风险,从而减少坏账率,并提高企业的收益。

在市场营销方面,贝叶斯网络可以帮助企业分析客户的偏好和行为模式,从而更好地理解客户需求,并制定更有效的市场营销策略。

例如,在互联网广告领域,许多公司使用贝叶斯网络来预测用户的点击率,从而根据其预测的值来选择广告展示的位置和方式,以达到更好的广告效果。

在推荐系统方面,贝叶斯网络可以帮助企业推荐更符合用户兴趣的产品或服务。

例如,在电子商务领域,贝叶斯网络可以通过分析用户的历史购买记录、搜索记录等数据,预测用户可能感兴趣的商品,并向其推荐。

贝叶斯网络应用于商业分析的关键在于数据。

贝叶斯网络是一种基于数据学习的技术,而数据是贝叶斯网络建模的基础。

因此,建立合适的数据收集和处理流程、制定合适的数据处理方法非常重要。

企业需要将贝叶斯网络融入到自己的商业流程中,并制定合适的实施计划,才能充分挖掘数据潜力,并促进业务增长。

总之,贝叶斯网络在商业分析中的应用前景非常广阔。

随着互联网、大数据技术、人工智能等技术的发展,贝叶斯网络将成为企业商业分析领域的重要工具。

企业在使用贝叶斯网络时,需要充分了解其基本原理,制定合适的实施计划,并将其融入到自己的商业流程中,以实现商业变革和增加企业竞争力。

基于贝叶斯网络的金融市场风险分析

基于贝叶斯网络的金融市场风险分析

基于贝叶斯网络的金融市场风险分析一、基于贝叶斯网络的概述贝叶斯网络(Bayesian Network)是一种用于知识表示、概率推理和决策分析的图形模型。

它可以用来表示复杂的概率关系,并且在决策分析、专家系统、风险分析等领域有着广泛的应用。

贝叶斯网络是一种有向无环图,节点表示随机变量,边表示概率依赖关系,节点和边的组合形成了一个联合概率分布。

贝叶斯网络可以根据已有的证据进行推理,得到后验概率,从而进行决策。

贝叶斯网络的优点是能够处理不确定性和矛盾信息,但是它需要建立起正确的网络结构,并且需要大量的数据来建模和调整。

在金融市场风险分析中,贝叶斯网络的应用已经越来越广泛。

二、金融市场风险的分析金融市场风险分析是金融领域中一项非常重要的工作。

它是指对金融市场中的各种风险因素进行全面、深入的分析和评估,以防范金融风险、降低金融风险损失。

金融市场风险因素主要包括市场风险、信用风险、操作风险等。

市场风险是指金融市场价格波动、流动性风险等方面的风险;信用风险是指金融机构在交易过程中所面临的对方违约、违约风险等方面的风险;操作风险是指金融机构在运营过程中所面临的各种人为或非人为事故、技术和人员管理等方面的风险。

三、贝叶斯网络在金融风险分析中的应用1. 贝叶斯网络在市场风险分析中的应用市场风险是指金融市场价格波动、流动性风险等方面的风险。

市场风险的量化和管理是金融市场风险管理的重要组成部分。

贝叶斯网络可以用来建立市场风险因素的概率模型,通过权衡各个因素的影响,量化市场风险的存在及对投资组合的影响。

例如,我们可以建立一个包括利率、股价、汇率等因素的贝叶斯网络,通过对这些因素的概率分布建模,来计算不同市场风险因素之间的相互依赖关系,为决策提供参考。

2. 贝叶斯网络在信用风险分析中的应用信用风险是指金融机构在交易过程中所面临的对方违约、违约风险等方面的风险。

贝叶斯网络可以用来建立违约概率的概率模型,通过将违约的原因分解成多个组合因素,建立其相应的节点和边,以此描述各种可能导致违约的原因和因素间的关系。

贝叶斯分类器例题

贝叶斯分类器例题

贝叶斯分类器例题
1.朴素贝叶斯分类器:一个例子是识别垃圾邮件。

给定一封邮件,可以根据邮件中的关键词和主题来判断该邮件是否为垃圾邮件。

通过朴素贝叶斯分类器,可以将邮件分为垃圾邮件和非垃圾邮件两类。

2.贝叶斯网络分类器:另一个例子是疾病诊断。

给定一个病人的症状和病史,可以根据贝叶斯网络分类器来预测该病人可能患有哪种疾病。

通过计算每个疾病的概率,可以得出最可能的诊断结果。

3.信用卡欺诈识别:在这个例子中,我们使用贝叶斯分类器来识别信用卡欺诈行为。

给定一系列交易数据,包括交易金额、交易地点、交易时间等,我们需要判断这些交易是否为欺诈行为。

通过训练一个贝叶斯分类器,可以学习到正常交易和欺诈交易的特征,并利用这些特征来预测新的交易是否为欺诈行为。

4.情感分析:在这个例子中,我们使用贝叶斯分类器来进行情感分析。

给定一篇文章或一段评论,我们需要判断该文本的情感倾向是积极还是消极。

通过训练一个贝叶斯分类器,可以学习到积极和消极文本的特征,并利用这些特征来预测新的文本的情感倾向。

5.基因分类:在这个例子中,我们使用贝叶斯分类器来进行基因分类。

给定一个基因序列,我们需要将其分类为不同的基因家族或亚家族。

通过训练一个贝叶斯分类器,可以学习到不同基因家族或亚家族的特征,并利用这些特征来预测新的基因序列的家族或亚家族归属。

以上这些例题只是贝叶斯分类器的一些应用示例,实际上贝叶斯分类器的应用非常广泛,它可以应用于任何需要分类的领域,如金融、医疗、社交媒体等。

基于cnn的信用卡欺诈检测

基于cnn的信用卡欺诈检测

基于CNN的信用卡欺诈检测摘要信用卡交易在日常生活中越来越普遍,同时信用卡欺诈的数量也在激增。

每年大量的信用卡欺诈事件都给银行和个人带来巨大的损失。

传统的信用卡欺诈检测方法大部分是基于规则的专家知识系统来检测欺诈行为。

一般来说,专家系统的结构相对固定,不容易泛化,只能检测出简单的欺诈模式。

相比于专家知识系统来说,机器学习的模型更复杂,泛化能力更优秀并且对数据有更强的表征能力。

所以机器学习方法能够有效地检测出更多的欺诈模式。

越来越多的学者开始用基于统计的机器学习方法来检测信用卡欺诈。

在使用机器学习方法来检测信用卡欺诈时,有许多问题和挑战需要我们面对。

首先信用卡交易是一种时间序列模型,怎样提取能够有效表征信用卡交易模式的特征是欺诈检测模型要解决的重要问题。

另外信用卡交易存在严重的数据不平衡问题,欺诈样本的数量远远少于正常样本,采用什么样的方法来平衡正负样本比例是提高欺诈检测准确率的关键点。

我们开发了一个基于CNN的信用卡欺诈检测系统,从有标签的数据中学习欺诈行为的内在模式。

我们将大量的交易数据表征成特征矩阵的形式,从而能够应用卷积神经网络来提取高阶特征。

在本文的特征工程模块,我们提出了一种名为交易熵的特征。

该特征能够敏锐地捕捉信用卡用户近期交易行为的变化。

针对数据不平衡问题,我们采用了一种基于代价的采样方法来提高欺诈样本的比例。

同时为了更好地利用大量的正常交易数据,我们采用了bagging集成方法训练出多个卷积神经网络模型并对这些模型的预测结果进行平均得到最终的欺诈评分。

融合多个分类器的方法能够显著提高模型的鲁棒性。

本文中大量的实验数据来源于一个商业银行的信用卡交易数据。

我们使用F1-score 和ROC曲线作为实验结果衡量的指标。

最终实验结果表明,本文提出的算法与其他算法相比在效果上有了很大的提升。

关键词:信用卡欺诈卷积神经网络不平衡数据baggingCredit Card Fraud Detection Using CNNABSTRACTCredit card is becoming more and more popular infinancial transactions,at the same time frauds are also increasing.A large number of credit card fraud bring huge losses to banks and individuals every year.Conventional methods use rule-based expert systems to detect fraud be-haviors.In general,the expert systems havefixed structures and are not easy to generalization so as only to detect simple patterns of pared to the expert systems,machine learn-ing models are more complicated and have stronger abilities of modeling and generalization. So machine learning methods can detect more fraudulent patterns effectively.More and more scholars are using machine learning methods based on statistics to detect credit card frauds.There are many problems and challenges we need to face in the use of machine learning methods to detect credit card fraud.Firstly,the credit card transaction is a time-series model. How to extract relevant features is an important problem to be solved.In addition,credit card data is extremely imbalanced.The number of fraud samples is far less than the number of normal samples.What kind of method to balance the proportion of positive and negative samples is the key point to improve the efficiency of fraud detection.In this paper,we develop a CNN-based fraud detection framework,to capture the intrinsic patterns of fraud behaviors learned from labeled data.Abundant transaction data is represented by a feature matrix and a convolutional neural network is applied to identify a set of latent patterns for each sample.In the part of feature engineering,we propose a new feature called trading entropy so as to characterize the recent change of customer behaviors efficiently.To solve the problem of imbalanced data,we employ a cost-based sampling method to increase the number of fraud samples.At the same time,in order to make use of the abundant legitimate transaction data,we use the bagging method to train lots of convolutional neural networks and average their results.The fusion of multiple classifiers can significantly improve the robustness of the model.The massive credit card transactions in the experiments are from a commercial bank.TheF1-score and ROC curves are used as metrics.The experimental results demonstrate its superior performance compared with some other state-of-art methods.KEY WORDS:credit card fraud,convolutional neural network,imbal-anced data,bagging目录插图索引vii表格索引ix第一章绪论11.1研究背景及意义 (1)1.2数据挖掘技术的发展 (2)1.3信用卡欺诈检测的相关研究 (3)1.3.1信用卡欺诈类型 (3)1.3.2信用卡欺诈检测方法 (3)1.3.3研究背景 (4)1.3.4问题和挑战 (5)1.4本论文的研究内容和主要贡献 (6)1.5章节安排 (7)第二章预备知识92.1深度神经网络 (9)2.1.1神经网络的发展 (9)2.1.2神经网络的结构和算法 (11)2.1.3卷积神经网络 (14)2.1.4Torch开发的相关知识 (17)2.2其他分类算法 (18)2.2.1逻辑斯蒂回归 (18)2.2.2决策树 (18)2.2.3KNN (18)2.2.4支持向量机 (19)2.3集成学习 (19)2.3.1Boosting (19)2.3.2Bagging (20)第三章基于CNN的信用卡欺诈检测方法233.1信用卡欺诈检测的系统框架 (23)3.2特征工程 (26)3.2.1交易特征提取方法 (27)3.2.2交易熵 (30)3.3基于代价的采样方法 (31)3.4CNN建模 (33)3.4.1特征变换方法 (33)3.4.2CNN结构 (35)3.4.3CNN融合 (36)第四章实验414.1实验数据 (41)4.2特征评估 (41)4.3模型评估 (43)第五章总结与展望49参考文献51致谢57攻读学位期间发表的学术论文59攻读学位期间参与的项目61插图索引1–1信用卡欺诈检测流程图 (4)2–1神经网络实例 (11)2–2激励神经元 (11)2–3Sigmoid函数 (12)2–4Tanh函数 (13)2–5ReLU函数 (13)2–6卷积运算图 (15)2–7池化运算图 (15)2–8AlexNet结构图 (16)2–9Torch搭建神经网络 (17)3–1信用卡欺诈检测系统框架 (24)3–2特征提取示意图 (27)3–3用户交易的空间行为 (30)3–4基于代价的采样方法图示 (32)3–5特征变换方法 (34)3–6特征热点图 (34)3–7CNN模型结构 (36)3–8CNN模型的实现 (37)3–9CNN模型融合 (38)4–1特征分数图 (42)4–2特征熵评估 (44)4–3多模型评估 (45)4–4ROC曲线 (47)表格索引3–1传统的信用卡欺诈特征 (29)4–1电商数据实验 (47)第一章绪论1.1研究背景及意义随着经济的飞速发展,人们物质生活水平的提高以及超前消费观念的流行,信用卡逐渐成为人们生活中的一种主流支付工具。

贝叶斯网络在金融预测中的应用研究

贝叶斯网络在金融预测中的应用研究

贝叶斯网络在金融预测中的应用研究贝叶斯网络是概率图模型中的一种,能够表示随机变量之间的依赖关系,并且可以对不同变量进行处理和推理。

在金融预测中,贝叶斯网络常被用来分析复杂的交易和市场情况,使得分析师对金融趋势有更深入的理解,提高预测的准确性。

一、贝叶斯网络介绍贝叶斯网络是一种用有向无环图表示的概率模型,通常显式地表示因果关系。

网络中的节点表示随机变量,边表示变量之间的依赖关系。

每个节点表示一个随机变量,它可能依赖于结构中任意数量的其他变量,并且可以基于一些已知的或者观察到的变量进行条件概率计算。

对于一个贝叶斯网络,其预测值的计算过程就是先计算网络中各个节点的条件概率分布,然后将其连接起来计算得出最终的后验概率分布。

贝叶斯网络预测的主要好处是因为它可以使用少量的数据得到准确的预测,甚至在不确定变量存在的情况下,依然可以用最新的数据来进行更新预测。

二、金融预测中的应用贝叶斯网络在金融预测中的应用主要体现在三个方面:1. 风险管理基于贝叶斯网络的分析,可以更好地预测并管理金融风险。

分析师可以将市场事件和因素建模为网络的节点,并建立节点之间相关的条件概率。

这样,分析师就可以通过观察网络中特定节点的值,识别系统异常或潜在风险。

2. 股票价格预测贝叶斯网络可以用来预测股票的价格变化,给投资者带来更多的商机。

通过分析不同的金融因素对股票价格的影响,分析师可以建立自己的股票价格预测模型,并在投资时依据模型进行决策。

3. 信用风险评估贝叶斯网络还可以用来评估客户的信用风险。

通过建立不同的节点,包括客户的个人信息,历史行为等等,使用贝叶斯网络可以更好地控制风险,以最小化潜在损失。

三、案例研究以财务报告公告为基础的贝叶斯网络预测方法是一个常见的金融预测模型,多用于预测某支股票指标的变化。

该模型基于BAUM-WELCH算法进行训练,可以适应金融市场快速变化的特点。

现在,我们来看一个实际的案例。

在这个案例中,我们使用贝叶斯网络来预测新加坡航空公司(SIA)的每股收益。

基于信用卡交易数据的欺诈检测研究

基于信用卡交易数据的欺诈检测研究

基于信用卡交易数据的欺诈检测研究一、引言信用卡是当今最为广泛使用的支付方式之一,方便快捷,受到越来越多人的喜爱。

但与此同时,信用卡欺诈也随之增加,给个人和机构带来了极大的经济损失和信用风险,因此对于信用卡交易数据的欺诈检测研究变得越来越重要。

本文将介绍信用卡欺诈检测的原理和方法,并探讨目前的相关研究和实践情况,以期为未来的相关研究提供一定参考。

二、信用卡欺诈检测方法信用卡欺诈检测主要有以下几种方法:1.统计学方法统计学方法是最常见的欺诈检测方法之一,该方法通过分析历史交易数据,创建模型,对新的交易数据进行比较,判断是否为欺诈交易。

常见的统计学方法包括贝叶斯决策理论、逻辑斯蒂回归、决策树等。

2.机器学习方法机器学习方法是近年来最为流行的一种欺诈检测方法,它利用样本数据进行模型训练,然后对新的交易进行分类。

机器学习方法可以自适应地调整模型参数,不断地提高检测准确率。

常见的机器学习方法包括支持向量机、神经网络、随机森林等。

3.人工智能方法人工智能方法是最新的一种信用卡欺诈检测方法,它通过模拟人脑的运行方式进行信息处理和分析,具有较强的智能和自学习能力,能够适应各种环境和场景。

常见的人工智能方法包括神经网络、深度学习、自然语言处理等。

三、信用卡欺诈检测案例和实践信用卡欺诈检测在实际应用中取得了显著成果。

现就几个案例和实践进行简要介绍:1.银行欺诈检测系统2018年,某银行引入人工智能技术,开发了一套全自动的信用卡欺诈检测系统,该系统能够自动发现账户和交易风险,对账户进行实时监控和管理,并在欺诈行为发生时及时报警。

2.回溯探测分析法为了寻找欺诈信用卡交易,某信用卡公司开发了回溯探测分析法。

该方法利用多种数据建立复杂模型进行回溯检测,识别出欺诈行为的主要特征和规律,并进行分析和预测。

该公司的欺诈检测准确率从19%提高到85%。

3.网络数据挖掘方法为了保障客户的利益和银行的经济利益,一些技术公司开发了基于网络数据挖掘技术的信用卡欺诈检测平台。

贝叶斯推断在网络安全中的应用

贝叶斯推断在网络安全中的应用

贝叶斯推断在网络安全中的应用随着互联网的飞速发展,网络安全问题也越来越受到人们的关注。

在这个信息高速公路上,我们每天都会与大量的信息打交道。

如何保障网络安全,防止黑客、病毒和恶意软件的侵袭,成为了互联网发展过程中必须要解决的问题。

在这个背景下,贝叶斯推断不仅被广泛应用于科学、医学等领域,也开始在网络安全领域发挥重要作用。

贝叶斯推断是一种推理方法,它使用贝叶斯定理来更新某个事件概率的估计值。

在网络安全领域中,贝叶斯推断广泛用于检测和预测网络攻击。

下面将结合一些实际案例和应用场景,来介绍贝叶斯推断在网络安全中的应用。

案例一:邮件过滤电子邮件是人们日常工作中使用较为频繁的通讯工具,然而,也是黑客攻击的重点目标。

针对这一问题,很多厂商提供了电子邮件过滤软件。

这些软件通常会将电子邮件按照内容、发件人等分类进行检索和分类,并根据一定算法对其进行过滤。

而贝叶斯分类算法就是其中最为常见的一种。

以“垃圾邮件”(spam)和“正常邮件”(ham)为例,首先需要建立一组训练样本,也就是一个已经打过标记的数据集,并根据这些标记来计算出垃圾邮件和正常邮件的概率值。

当一封新的邮件到来时,软件会根据其内容、发件人等特征,计算得到它属于垃圾邮件和正常邮件的概率值,并将它划分到对应类别中。

这样,在日后的使用中,软件就会根据已有的分类结果进行自我学习和调整。

案例二:异常检测网络中存在诸多异常行为,如DDoS攻击、端口扫描、木马植入等,这些异常行为很可能是黑客攻击的先兆。

因此,在安全监测中,如何及时地检测到这些异常行为,也是一项极其重要的任务。

贝叶斯网络可以生成一个基于条件概率的模型,将网络通信流量特征转换成由事件节点和参数组成的概率网络模型,然后利用模型进行异常检测。

这样可以准确区分出正常流量和异常流量,减少企业在防范网络攻击、提升网络安全方面的损失和风险。

当然,以上机制是利用统计学方法,需要对网络流量的特征设置好适当的统计学参数,以达到更好的检测效果。

贝叶斯网络在金融风险控制中的应用

贝叶斯网络在金融风险控制中的应用

贝叶斯网络在金融风险控制中的应用随着全球经济的快速发展,金融行业也不断壮大。

但随之而来的是风险的增加,金融市场的稳定性也面临着挑战。

为了使金融机构能够更好地处理风险,贝叶斯网络逐渐成为了金融风险控制的一种重要工具。

什么是贝叶斯网络?贝叶斯网络是一种基于贝叶斯定理的概率图模型。

它可以表示变量间的依赖关系,并通过这些关系推断出未知变量的状态。

贝叶斯网络可以帮助我们处理不确定性问题,使得我们能够更加准确地进行决策。

金融风险控制是一个重要的领域,涉及到的问题非常复杂。

贝叶斯网络可以帮助我们对风险进行建模,并进行风险预测和决策。

首先,贝叶斯网络可以帮助我们构建风险模型。

我们可以将金融市场中的各种变量,如股票价格、汇率等,作为节点,建立多个节点间的关系图。

通过这个关系图,我们可以研究不同变量之间的相互关系,分析它们对整体风险的影响。

例如,我们可以将一家企业的收益、成本、市场份额等变量作为节点,建立一个贝叶斯网络。

然后我们可以观察这些变量之间的相互关系,比如企业的收益会受到成本的影响,市场份额的大小也会影响企业的收益。

这样我们就能够了解这家企业面临的风险,同时对企业进行风险评估,优化企业风险管理。

其次,贝叶斯网络可以帮助我们进行风险预测。

通过分析贝叶斯网络的节点之间的依赖关系,我们可以估计未来某些事件的概率,从而做出相应的决策。

比如,在金融市场中,我们可以通过分析贝叶斯网络中各个节点的走势,预测未来某个股票的变化趋势,制定相应的投资策略。

最后,贝叶斯网络可以支持我们进行风险决策。

在金融市场中,我们经常面临复杂的决策问题,需要综合考虑多个因素。

通过构建贝叶斯网络,我们可以将所有相关变量考虑在内,并计算每种决策的概率。

这样我们就能够选择最优的决策策略。

应用案例贝叶斯网络已经被广泛应用于金融风险控制领域。

下面列举几个应用案例:1.信用评估贝叶斯网络可以通过分析借款人的信用历史、信用分数和其他因素,预测该借款人是否会按时偿还贷款。

贝叶斯网络在预测银行信贷风险中的应用

贝叶斯网络在预测银行信贷风险中的应用

这一阶 段的主 要任务是确定商业目 标, 即 从商业角度 确定项 目的目 标和所要达到的效果, 然后根据这种知识确 定数据挖掘的目 标。在本文中, 该 目标就是利用银行现有 的真实数据, 采用最合适的任务安排和挖掘算法, 为银行提 供一个现成可用的, 经过评估的贷款拖欠者预测模板, 而不 需要用户 自己建立模型就可以解决实际问题。 2 . 数据理解。 数据理解的关键是数据源的选择。本示例为了获得现 有的贷款拖欠数据, 需要从名为 b a n k l o a n . ¥ a v 的数据文件 中把流 b a y e s — b a n k l o a n . s t r 选择 出来。然后为数据源添加 个类型节点, 我们可以 看出, 影响d e f a u l t 的因素有: 年龄、 学历、 最近工作的工龄、 收入、 信用卡债 务、 其他债务… … 3 . 数据准备。 在构建模型时, 有些目标字段的值不完整或者是空值 , 如果不经过数据的处理直接进行数据的使用 , 可能会导致 预测结果的错误, 为了排除这些观测值以防止在模型评估 中使用, 就需要对数据进行处理。在例中, 我们为类型节点 添加一个选择节点, 并在在“ 条件” 框 中, 输人 d e f a u l t= ¥n u l l ¥ 这样就可以达到对数据进行缺失处理的目的。 4 . 模型建立。 C l e m e n t i n e 提供了多种预测算法, 如C 5 . 0 、 神经网络、 L o g i s t i c 回归等, 本文中我们选用贝叶斯网络节点建模 , 具 体的操作过程如下所示。 S t e p 1: 将一个类型节点添加到源节点 b a n k l o a n . s a v , 并将 d e f a u l t 字段的方向设置为输出, 其他所有字段的方向 设置为输入。 S t e p 2: 由于我们构建了多个不同类型的贝叶斯网络, 要对它们进行比较, 从而确定哪个模型具有最好的预测效

基于贝叶斯网络的客户信用风险评估

基于贝叶斯网络的客户信用风险评估

基于贝叶斯网络的客户信用风险评估随着金融行业的飞速发展,银行、信贷机构等金融机构一直在努力提高客户信用风险评估的准确性和效率。

通过对客户的信用历史、资产负债情况等数据进行分析,金融机构可以更好地评估客户的信用水平和风险水平,从而进行更加精准的信贷决策。

然而传统的评估方法存在一些不足之处,例如难以准确考量客户的个性化特征和各项数据之间的关联性,因此难以精准评估客户的信用风险。

而借助贝叶斯网络技术可以有效帮助金融机构进行信用风险评估,本文将介绍基于贝叶斯网络的客户信用风险评估。

一、什么是贝叶斯网络贝叶斯网络(Bayesian Network)是一种基于概率和图形模型的统计学习方法。

它可以用来描述变量之间的概率关系,并通过条件概率推断出变量之间的依赖关系,从而可以利用已知条件来进行预测和决策。

它的主要特点是具有独立性、可信度、可解释性特征,能够自动生成高质量的模型,适用于多维数据集和大规模数据处理。

二、利用贝叶斯网络进行客户信用风险评估在客户信用风险评估中,我们需要考虑客户的个性化特征和各项数据之间的关联性,因此传统的模型评估方法无法满足这些需求。

而贝叶斯网络可以有效解决这些问题。

具体而言,贝叶斯网络分为两个主要部分:贝叶斯网络结构和概率模型。

1. 贝叶斯网络结构贝叶斯网络结构是一个描述变量之间依赖关系的有向图。

在客户信用风险评估中,节点代表变量,边代表变量之间的条件依赖关系。

例如,在评估客户信用风险时,可以考虑借款人的个人信息、工作经验、信用历史、资产负债情况等诸多因素。

这些变量之间的关联性往往都比较复杂,而贝叶斯网络可以有效地解决这个问题。

2. 概率模型概率模型是贝叶斯网络的核心,它从训练数据中学习相关变量之间的条件概率,并通过推断计算得出节点的后验概率。

例如,在客户信用风险评估中,可以通过贝叶斯网络模型计算出某个客户的信用风险评分。

这个评分会考虑到该客户的个人信息、工作经验、信用历史、资产负债情况等相关因素。

信用卡诈骗案的分析检测方法

信用卡诈骗案的分析检测方法

读书报告信用卡诈骗案的分析检测方法摘要:在信用卡诈骗愈发猖獗的当下,对其进行分析以防止其再次发生已是刻不容缓之事,信用卡诈骗案的分析检测方法主要有聚类模型、概率密度估计方法与建立基于贝叶斯网络的模型。

关键词:信用卡诈骗聚类模型概率密度估计方法建立基于贝叶斯网络的模型一、引言信用卡于1915年起源于美国。

是商业银行向个人和单位发行的,凭以向特约单位购物、消费和向银行存取现金,具有消费信用的特制载体卡片,其形式是一张正面印有发卡银行名称、有效期、号码、持卡人姓名等内容,背面有磁条、签名条的卡片。

由于不需要存款即可透支消费,并可享有25-56天的免息期按时还款分文利息不收、通行全国无障碍,在有银联标识的ATM 和POS机上均可取款或刷卡消费等特点,导致以非法占有为目的,违反信用卡管理法规,利用信用卡进行诈骗活动,骗取财物数额较大的行为的发生。

当今社会随着大量信用卡付账交易增加,信用卡诈骗活动已成为日益突出猖獗,手段也越发多样。

行用卡诈骗案层出不穷,二、基本问题和方法描述使用信用卡是普遍的当今社会。

信用卡诈骗案检测是一项艰巨的任务,信用卡诈骗罪的侦查无论在学术或商业都极为重要。

三种主要方式为聚类模型、概率密度估计方法与建立基于贝叶斯网络的模型【1】。

1.聚类模型聚类分组数据帮助相似简单的簇进行检索数据【2】。

聚类分析的一种方法,分解数据有关部件以这样一种方式模式和可见秩序。

该模型是基于使用参数的数据集群化的地区。

该系统的使用24参数交易对分类。

为了确定这些地区的集群化首先其需要找到培训数据中的属性值之间的最大差值。

这种差异拆分成Ninterval【3】段。

Ninterval 是二进制属性值帐户 Npoints【4】的对数。

一般情况下,可以使用另一种看法找到 Ninterval。

这类的 Ninterval 的计算基于假设,即增加了两倍的 Npoints 将等于 Ninterval 加一。

因此 Ninterval 中心和描述从培训数据的某些属性的所有值的相应偏差出现。

贝叶斯网络在大数据风险评估中的应用

贝叶斯网络在大数据风险评估中的应用

贝叶斯网络在大数据风险评估中的应用一、引言历经多年发展,大数据已经成为了新时代下的一种重要产业。

然而,在大数据中,难免存在一些风险。

如何进行大数据风险评估成为了一项重要的工作,也是保障机构数据安全和用户隐私的关键。

在这个过程中,贝叶斯网络技术被广泛应用,成为大数据风险评估领域的重要方法之一。

本文将详细介绍贝叶斯网络技术及其在大数据风险评估中的应用。

二、什么是贝叶斯网络贝叶斯网络是基于概率统计和图形模型理论的一种建模工具。

它将一个系统或一个单个问题转化为概率模型,用有向无环图来表达变量之间的依赖关系,应用贝叶斯公式计算变量的概率分布,从而实现对系统或问题的推理和预测能力。

贝叶斯网络通常包括以下三个基本部分:1. 结点:在网络中表示一个随机变量或确定性变量;2. 边:在网络中表示两个变量之间的依赖关系;3. 条件概率表:节点之间依赖关系的概率分布表,即当其他节点取值固定时,该节点取值的概率。

贝叶斯网络的优点在于它能汇聚来自不同领域的信息,并自动推理和学习模型,并通过模型来解决新问题。

因此,贝叶斯网络被广泛应用于大数据风险评估、机器视觉、自然语言处理等领域。

三、贝叶斯网络在大数据风险评估中的应用1. 数据分类大数据风险评估中,通常需要将数据分为有风险和无风险两个类别。

贝叶斯网络已被成功应用于分类问题中,它可以基于数据集的变量和关系来确定风险概率。

具体来说,通过对特定目标属性与数据集中其他属性之间的依赖关系的建模,贝叶斯网络可以对单个或多个属性值进行分类。

2. 风险因素识别风险因素识别是大数据风险评估中的一个重要工作,它旨在找到可能导致数据泄漏和隐私侵犯的关键因素。

贝叶斯网络在这方面的应用主要是利用其推理和预测能力来确定因素之间的相互依赖和排除一些无关因素。

以此来帮助机构更好地进行数据和风险管理。

3. 风险评估贝叶斯网络可以帮助机构评估各种风险,从而有效降低和处理风险事件。

比如许多银行和金融机构现在通过贝叶斯网络技术来预测各种风险因素,如贷款欺诈、信用卡欺诈等。

基于贝叶斯网络的客户信用风险评估及系统设计的开题报告

基于贝叶斯网络的客户信用风险评估及系统设计的开题报告

基于贝叶斯网络的客户信用风险评估及系统设计的开题报告一、选题背景和意义在现代金融业中,客户信用风险评估是非常重要的一环。

越来越多的金融机构通过研究客户的信用状况,来判断客户借款的信用风险,并以此来制定适当的计划和政策。

然而,传统的客户信用评估方法大多是基于统计学的方法,往往很难考虑到各种因素相互作用的复杂性,因此无法得到准确的评估结果。

而随着贝叶斯网络技术的不断发展和成熟,其在客户信用风险评估方面已经得到了广泛地应用,其准确性相对传统方法有了很大提升,使得评估的结果更具参考价值。

基于此,本文将采用贝叶斯网络技术作为研究手段,通过构建客户信用风险评估模型,来对客户信用风险进行评估,以提高金融机构的贷款审核效率,预测客户的信用状况,为实际业务提供参考依据。

二、研究目标和内容本文的主要研究目标是通过贝叶斯网络技术,构建客户信用评估模型,并打造一款完备、高效的客户信用风险评估系统。

主要内容包括:1.客户信用风险评估模型设计:⑴构建贝叶斯网络模型⑵选取相关变量并进行变量建模⑶拟合模型数据2.系统实现与功能设计:⑴系统架构设计⑵界面设计⑶信用风险评估功能实现⑷结果分析与报告三、研究方法和技术路线基于贝叶斯网络的客户信用风险评估及系统设计将采用以下方法与技术路线:1. 数据预处理首先,需要对数据进行预处理,包括数据清洗、去除重复数据、数据缺失值填充等操作。

2. 变量建模然后,从海量数据中选择相关变量,并进行变量建模,以满足客户信用评估的需求。

3. 构建贝叶斯网络模型在选择变量以后,根据贝叶斯网络模型的构建规则,对概率网络模型进行建模,以达到更好的客户信用评估结果。

4. 模型训练利用历史客户数据进行训练,并进行模型优化,以提高评估的准确性。

5. 系统设计与实现基于以上分析结果,进行系统设计,包括系统架构、界面设计等,并利用相关技术实现各种功能,包括客户信用评估、报告输出等。

6. 模型改进在实际运行中,会不断积累新的数据,因此需要不断对模型进行改进和优化,以提高评估的准确性。

贝叶斯网络在欺诈检测中的应用研究

贝叶斯网络在欺诈检测中的应用研究

贝叶斯网络在欺诈检测中的应用研究在现代社会,随着技术的不断进步和金融市场的不断发展,金融欺诈问题日益严重。

为了预防和打击欺诈行为,各国政府和企业采用了各种技术手段,其中贝叶斯网络技术在欺诈检测领域已受到广泛关注和应用。

本文将从数据挖掘和贝叶斯网络两个方面进行探讨,详细分析贝叶斯网络在欺诈检测中的原理、优点、应用和未来发展趋势。

第一部分:数据挖掘技术在欺诈检测中的应用数据挖掘是一种从大量数据中提取出有用信息的技术,它被广泛应用于欺诈检测中。

数据挖掘可以从海量数据中发现欺诈行为的潜在模式和规律,同时也能够从中提取出可用于建模和预测的特征信息。

这些特征信息可以反映出欺诈行为的特点,为欺诈检测提供重要支持。

对于金融领域,信息技术的发展已经使得人们可以在互联网上进行大量的交易和支付。

然而,这些交易往往涉及到金融资金的转移,因此不可避免地会出现一些欺诈现象。

许多研究者利用数据挖掘技术来分析金融数据,寻找欺诈现象。

根据以往的研究,数据挖掘技术在欺诈检测中主要应用在以下几方面:1.欺诈模型的建立欺诈模型的建立是欺诈检测的核心环节。

为了从大量数据中发现欺诈行为的潜在规律,研究者需要选择合适的算法并提取出必要的特征。

通常情况下,研究者会使用神经网络、决策树、支持向量机等机器学习算法,利用现有数据训练模型。

在训练模型的过程中,研究者需要对数据进行预处理、特征选择和模型优化,以提高模型的准确度和鲁棒性。

2.特征选择特征选择是欺诈检测中一个非常重要的环节。

因为在欺诈检测中,数据中往往有大量的冗余或不相关的特征。

这些特征会对模型的分类效果产生不良影响。

因此,研究者需要从海量数据中挑选出与欺诈行为相关的特征,并去除不相关的特征,以提高模型的识别率。

3.交叉验证为了避免过拟合和欠拟合,需要采用交叉验证的方法来评估模型的性能。

除了常规的10折交叉验证外,还有其他的交叉验证方法,如留一法、自助法等。

4.异常检测在欺诈检测中,异常检测是一种很常见的方法。

贝叶斯网络在金融风险管理中的应用

贝叶斯网络在金融风险管理中的应用

贝叶斯网络在金融风险管理中的应用作为一种基于概率推断的图模型,贝叶斯网络在不确定性领域中有着广泛的应用。

特别是在金融风险管理中,利用贝叶斯网络可以对各种各样的金融风险进行量化和管理。

一、贝叶斯网络的概念贝叶斯网络(Bayesian network)是一种概率图模型,通常被用于处理不确定性和因果关系。

它建立在贝叶斯定理的基础上,能够对某个事件的概率进行推断和估计,同时也能够作为一种决策支持工具来帮助人们制定决策。

贝叶斯网络由节点和有向边组成,节点表示变量,有向边表示变量之间的依赖关系和因果关系。

二、2.1 风险评估和预测通过构建贝叶斯网络模型,可以对金融风险进行评估和预测。

比如,可以利用贝叶斯网络对股票市场的波动性进行预测,也可以对信贷违约情况进行评估和风险控制。

同时,通过对每个因素的概率进行估计,可以用来制定决策和调整风险管理策略。

2.2 投资组合优化在资产组合管理中,利用贝叶斯网络可以将各种潜在因素转化为概率指标,为投资组合提供量化的评估和优化。

例如,可以利用股票收益率、市场指数、国家经济指标等因素构建一个贝叶斯网络模型,来对某个投资组合的表现进行预测和评估。

2.3 风险监测和控制贝叶斯网络可以通过对各种影响因素之间的依赖关系进行建模,帮助金融机构监测和控制风险。

例如,在市场波动性高、系统性风险大的情况下,基金公司可以利用贝叶斯网络对基金的净值波动情况进行监测和控制,以便及时进行调整和决策。

三、贝叶斯网络应用中的挑战和未来尽管贝叶斯网络在金融风险管理中有广泛的应用和潜力,在实际应用中也存在一些挑战。

首先,贝叶斯网络需要大量的数据和先验知识来训练和构建模型,而这些数据和知识有时候并不容易获取。

其次,贝叶斯网络在建模的过程中需要面临复杂、高维的数据结构,这也需要一定的技术和算法能力。

不过,随着技术和数据科学的不断发展,贝叶斯网络在金融风险管理中的应用前景非常广阔。

未来,可以通过深度学习、自然语言处理等技术手段,进一步加强贝叶斯网络在金融风险管理中的应用,为机构和投资者提供更加精确和可靠的决策支持。

基于数据挖掘的信用卡反欺诈系统设计与实现

基于数据挖掘的信用卡反欺诈系统设计与实现

基于数据挖掘的信用卡反欺诈系统设计与实现信用卡市场发展日益迅速,相应地,信用卡欺诈问题也愈加频繁。

多种恶意行为,如信用卡盗刷、虚假申请等,严重影响了银行、消费者和商家的利益。

因此,针对信用卡欺诈问题,建立一个基于数据挖掘的反欺诈系统显得尤为必要。

1. 什么是数据挖掘数据挖掘是对大数据的分析、处理和提取。

通过这一技术,我们可以从海量数据中提取出有价值的信息,并发现隐藏在数据中的模式和规律。

在反欺诈系统中,数据挖掘技术可以用来自动识别和预测欺诈行为。

2. 分类模型建立一个反欺诈模型可以帮助我们自动从海量数据中挑选出可疑交易。

分类模型是一种常见的数据挖掘技术之一,它可以通过对历史数据进行学习,建立一个模型,然后将新数据应用于此模型以得出预测结果。

我们可以使用支持向量机、决策树、神经网络等算法来构建反欺诈模型。

这些算法可以根据所选择的特征,自动分类每个交易为欺诈或非欺诈。

3. 特征选择特征选择是一个非常重要的环节。

通过对数据进行预处理和特征提取,我们可以帮助模型快速完成预测任务。

在信用卡反欺诈系统中,我们可以选择以下特征:消费者的历史信用记录、与商家的历史交易记录、交易时间、交易地点、交易金额等。

根据特征选择的结果,系统可以对每个交易进行打分和评估。

对于得分较高的交易,系统可以自动拦截并拒绝,或需要进行人工审核。

4. 生成模型除了分类模型,我们还可以使用生成模型来进行反欺诈系统的构建。

生成模型可以模拟交易过程,对每笔交易的可能性进行分析,并与历史记录以及其他信息进行比较。

在生成模型中,我们可以使用贝叶斯网络、隐式马尔可夫模型等算法。

这些算法可以模拟交易流程,并根据其特征对可能的欺诈行为进行预测。

5. 建立实时监测系统建立一个实时监测系统可以帮助我们及时发现欺诈行为。

系统可以根据特定规则对每笔交易进行检测,并在发现可疑交易时发送警报。

实时监测系统可以使用一些工具,如规则引擎、数据清洗技术等。

这些工具可以帮助系统快速识别高风险交易,并通知相关部门或经理进行进一步调查。

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贝叶斯网络预测信用卡欺诈行为
——贝叶斯网络应用(1)
一、理论说明
1.贝叶斯网络的应用
使用贝叶斯网络,可以通过将观察到并记录下的数据与实际常识结合起来构建概率模型,以通过使用表面看上去不相关的属性确定发生的可能性,找出一个结果到底与哪些影响变量相关,或者说,究竟是什么因素影响了结果。

贝叶斯分类模型继承了贝叶斯网络的优点并具有良好的分类精度,正受到越来越多的关注,并广泛的应用在欺诈识别、客户管理、医学诊断上、互联网搜索上,比如,利用贝叶斯分类模型建立客户的等级分类,如信用等级、忠诚等级,当新客户出现时,即可以按该分类模型对其等级情况做出分类预测。

又比如本文所例举的,根据信用卡用户的信用记录及相关信息建立用户的信用模型,并监测哪些用户会做出贷款拖欠的行为。

2.贝叶斯网络模型
(1)贝叶斯原理
统计学分成两派,一派是传统的频率学派,一派是贝叶斯派,能够在统计学界自成一派,可见其影响。

贝叶斯的核心思想在于一个公式
P(A|X)=P(X|A)·P(A)/P(X)
其中A是随机变量,X是数据,P(X|A)是似然,P(A)是先验分布,P(A|X)是后验分布,P(X)是一个数。

这个公式的意义在于,我们可以通过一个经验的概率,加上数据的实践,来得出一个后验的概率,也就是说“经验+数据=结果”。

那么将这个原理用在贝叶斯网络上,即将先验贝叶斯网络和数据相结合而得到一个后验贝叶斯网络。

那么什么是贝叶斯网络?
(2)贝叶斯网络模型概述
贝叶斯网络(Bayesian network),又叫概率因果网络、信任网络、知识图等,是一种有向无环图。

一个贝叶斯网络由两个部分构成,一个是具有K个节点的有向无环图,图中有节点和连接节点的有向边,节点代表随机变量,有向边代表了节点间的相互关联关系。

另一个是与每个节点相关的条件概率表(Conditional Probabilities Table,CPT)P,它表示了节点和父节点之前的相关关系,这个关系就是条件概率。

那么由这个图G和概率表P构成的网络就是贝叶斯网络,贝叶斯网络有如下假设(或者规定):
给定一个父节点,那么它的子节点独立于任何非这个子节点的后代节点和其构成的任何节点子集。

即如果用A(V i)表示非V i后代节点构成的任何节点子集,用∏(V i)表示V i的直接双亲节点,则
p(Vi|A(Vi),∏(V i))=p(Vi|∏(Vi))
在这个假定下,变量Vi的联合概率就是:给定每个节点的父节点情况下,每个节点条件概率只积,如图中的联合概率为
p(V1,V2,...,V6)=p(V6|V5)·p(V5|V2,V3)·p(V4|V2)·p(V3|V1)·p(V2|V1)·p(V1)
这就是贝叶斯网络和其网络的概率。

我们可以让贝叶斯网络通过数据不断的学习修正,上次修正的贝叶斯网络又是下次学习的先验贝叶斯网络,持续的学习使得网络更能体现数据的意义,即,让数据来说话!
(2)树增强朴素贝叶斯网络模型概述
尽管贝叶斯网络有良好的逻辑性、预测性、并在处理复杂问题上有很大的优势,但它的假
设还是带给了它一定的局限性(还记得刚才说的贝叶斯网络那拗口的假设?——给定一个父节点,那么它的子节点独立于任何非这个子节点的后代节点和其构成的任何节点子集)。

近年来,很多学者对贝叶斯网络模型做了改进,其中一个重要的改进模型就是树增强的朴素贝叶斯网络模型(Tree Augmented Naïve Bayes),英文简称TAN。

TAN放松了独立性的假设,它的核心在于:除了父节点之外,每个节点还可以有一个节点的边指向它。

树增强的朴素贝叶斯主要用来分类,由于他允许一个节点被除父节点之外的另一个节点指向,因此有更高的分类精度。

但是TAN要求节点,即随机变量均为离散型,因此有必要将连续的变量离散化,但这却损失了连续变量中包含的信息。

(3)马尔科夫链贝叶斯网络模型概述
马尔科夫毯贝叶斯网络模型(Markov Blanket Algorithms),事前不对节点之前做边指向,换句话说,初试图是一个只有节点没有边的空图,而后通过一定的检验来辨认变量之间的条件独立,并逐步识别出贝叶斯网络的结构。

但这也会带来计算的复杂性,并花费更长的时间,一个办法是用特征选择过程(Feature Selection)来筛选对目标变量关系显著的变量。

二、案例分析
1.案例说明
某银行希望依据现有的客户贷款拖欠数据,来预测未来哪些潜在客户可能在偿还贷款时有问题,以便对这些“不良风险”的客户减少贷款,或者为他们提供其他产品。

现有的客户数据包含了当前贷款拖欠情况(default)、客户年龄(age)、受教育程度(ed)、职业(employ)、家庭地址(address)、收入(income)、负债率(debtinc)、信用卡债务(creddebt),其他债务(othdebt)和三个其他相关变量preddef1、preddef2、preddef3,现在用SPSS CLEMENTINE对已有的数据进行三种贝叶斯网络模型的建模——TAN、马尔科夫毯贝叶斯网络、特征选择的马尔科夫毯贝叶斯网络,并同时用人工神经网络模型建模,以比较这四个模型的分类效果。

2.软件实现
使用CLEMENTINE读入数据,并将default的字段方向改为输出,用过滤节点过滤掉无效的空值。

接着用对数据创建TAN、马尔科夫毯贝叶斯网络、特征选择的马尔科夫毯贝叶斯网络,和人工神经网络(也可以用来预测)。

3.结果说明
(1)TAN模型如下图:
可以看出,TAN模型创建的结果是变量preddef2对是否拖欠贷款最重要,其次是变量preddef1和其他负债情况(othdebt)
(2)马尔科夫毯模型结果如下:
可以看出,马尔科夫毯模型结果是变量preddef3对是否拖欠贷款最重要,其次是变量preddef2和preddef1.
(3)特征选择的马尔科夫毯模型结果如下:
由于进行了特征选择,图中可以看出只选择了两个变量,对拖欠贷款最重要的是preddef2。

(4)人工神经网络结果:
人工神经网络结果是preddef2对是否拖欠贷款最重要,其次是变量preddef1,地址(address)。

(5)四种模型效果评估
CLEMENTINE提供了“分析”节点,以评估模型的预测效果。

将分析节点添加入流,执行得到评估结果如下:
可以看出,准确率最高的是马尔科夫毯模型,在数据学习后,对现有数据中贷款的拖欠情
况预测的正确率是86.29%,此外,特征选择的马尔科夫毯模型只用了两个变量,就达到了81.86%的效果,节省了数据收集和输入的时间以及处理时间。

(6)预测
建模的最终目的还是要来预测,根据模型比较结果,决定用正确率最高的马尔科夫毯模型,该银行在新的数据的基础上,可以直接用刚才生成的马尔科夫毯模型进行预测。

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