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商业银行客户流失预测

最近更新时间2023.05.24 20:55:34

首次发布时间2021.08.19 11:18:57

1. 场景概述

在商业社会中 5% 的客户留存率增长意味着公司利润 30% 的增长,而把产品卖给老客户的概率是卖给新客户的 3 倍。所以在客户生命周期管理的分析框架下,用户离网阶段,采用营销手段赢回高价值用户,往往也是反映企业及产品核心竞争力的关键。

在银行及金融场景中,银行产品多样化,客户可以选择的途径更多,所以用户流失一直以来是金融行业重点关注的话题之一。银行坚持以客户为中心,关注营销和转化,提升客户服务体验,进一步提高客户与银行的粘度,加强对客户的运营和营销管理,减少不必要的客户流失,及时发现存在流失风险的客户,并采取措施挽留客户,延长客户生命周期。

本案例结合银行客户流失数据预测案例,重点介绍了决策树在实际案例中的应用。本案例通过客户的交易信息数据挖掘出对流失影响的信息,从而加强对客户的运营和营销,减少不必要的客户流失。

2. 建模方法论

关于如何进行建模解决客户流失问题,业界已经有不少成熟的方法,当前业界主要的两大方法论分别是 SEMMA 方法论CRISP-DM 方法论

  • SEMMA 方法论: 即抽样(Sample)、探索(Explore)、修改(Modify)、建模(Model)、评估(Assess),强调的是这5个核心环节的有机循环。

  • CRISP-DM 方法论: 全称为跨行业数据挖掘标准流程(Cross-Industry Standard Process for Data Mining),突出业务理解、数据理解、数据准备、建模、评价和发布这几个环节,强调将数据挖掘目标和商务目标进行充分结合。

在具体实践中,CRISP-DM 强调上层的商务目标的实现,SEMMA 则更侧重在具体数据挖掘技术的实现上。只有将两种方法紧密联系在一起,才能达到更好地达成数据分析挖掘的效果。

3. 建模过程

3.1 数据描述

结合数据准备的多元数据接入的能力,银行客户的数据可以便捷地接入系统中,一般的客户流失数据中包含了客户的个人信息,账户信息,存款信息,消费信息,基金/理财信息,数据的维度包含:

  • 银行自有字段: 账户类信息、个人类信息、存款类信息、消费、交易类信息、理财、基金类信息、柜台服务、网银类信息

  • 外部三方数据: 外呼客服数据、资产类数据、其他消费类数据

本案例采用经典信用卡用户流失的例子,数据字段说明如下:

字段名称字段类型字段意义字段说明
CLIENTNUMlong用户id用户id,unique值
Attrition_Flagstring是否流失Existing Customer(留存用户) Attrited Customer(流失用户)
Customer_Ageint用户年龄数字年龄,一般年龄也会影响流失的重要因素
Genderstring性别M(男性)F(女性)
Dependent_countint家庭人员统计受抚养人的数量
Education_Levelstring教育情况账户持有人的教育资格(例如:高中、大学毕业生等)
Marital_Statusstring婚姻状态已婚、单身、离婚、未知
Income_Categorystring收入区间帐户持有人的年收入类别(< $$$$40K、$$$$40K - 60K、$$$$60K - $$$$80K、$$$$80K-$$$$120K,>$120K)
Card_Categorystring信用卡的分类卡类型(蓝、银、金、白金)
Months_on_bookint持有时间与银行的关系期
Total_Relationship_Countint用户开通的产品数客户持有的产品数量
Months_Inactive_12_monint最近12个月不活跃月数最近12个月不活跃月数
Contacts_Count_12_monint最近12个月沟通月数最近12个月沟通月数
Credit_Limitint信用卡额度信用卡额度
Total_Revolving_Balint信用卡总额度信用卡上的总循环余额
Avg_Open_To_Buylong开放信用额度过去12个月开放信用额度
Total_Amt_Chng_Q4_Q1float交易金额变化交易金额变化(第 4 季度比第 1 季度),比例
Total_Trans_Amtlong交易总额总交易金额(过去 12 个月)
Total_Trans_Ctint总交易数总交易数(过去 12 个月)
Total_Ct_Chng_Q4_Q1float交易数量的变化交易数量的变化(Q4 比 Q1),比例
Avg_Utilization_Ratiofloat平均卡使用率平均卡使用率

3.2 数据准备

本案例的数据采用 hive 的方式接入,由于其大数据量优秀的处理能力,能够支持用户流失每日的埋点数据统计,数据结果如下,结合数据准备的探查,进一步了解数据分布的情况。

3.3 数据预处理

3.3.1 数据探查

对数据源进行探查,发现 education_level 占有 15% 的未知分类,marital_status 未知占7.4%,income_category 占 10.98%,在实际处理中,这类数据并不能帮助判断实际的流失,所以在探查中需要第一步先对数据的分布/脏数据的存在先做处理。

3.3.2 脏数据过滤

从数据探查的结果和对业务数据的理解,字段中包含了大量的 Unknown 的脏数据,以及白金信用卡是专人专项跟踪的,不需要进行流失判断,所以我们可以采用过滤算子,将 education_level, income_category, marital_status 为 Unkown,card_category为 Platinum 的数据过滤。

3.3.3 字符串索引

数据准备建模过程,需要将字符类型进行索引处理,传统做法可以采用计算列的方式,比如主动将 Existing Customer 主动替换成 0,将 Attrited Customer 替换成 0,数据准备提供了字符串索引的算子,一步将所有字符列转换成索引。

结果如下:

3.4 特征处理

特征处理这里采用PCA降维,主要因为涉及高维特征向量的问题往往容易陷入维度灾难。随着数据集维度的增加,算法学习需要的样本数量呈指数级增加,所以采用PCA可以把可能具有相关性的高维变量合成线性无关的低维变量,称为主成分,低维数据集会尽可能的保留原始数据的变量,同时也能加速模型的收敛。

3.5 问题建模


构建上面的训练/预测任务,对历史数据采用决策树进行二分类训练,决策树因为模型具有可读性,分类速度快的优点,可以方便对机器学习的理解,最终模型会构建成一个树状的结构,每个叶子结点根据if-then的逻辑,经过层层判断,最终到唯一确定分类的例子,如下图所示,最快经过一层判断,就能确定能否贷款。

3.6 模型评估

数据准备集成多种评估指标来辅助AI算法的调参数,如下的二分类评估报告

3.6.1 混淆矩阵

计算召回率/正确率,表示精度常见的指标:

3.6.2 召回曲线

P-R图直观地显示出学习器 在样本总体上的查全率和 查准率。 在进行比较时, 若一个学习器的P-R曲线完全被另一个学习器的曲线完全“包住”, 则我们就可以断言后者的性能优于前者。

3.6.3 提升曲线

Lift指标衡量的是与不利用模型相比,模型的预测能力提升了多少。Lift=P V/k,其中 PV 为正例的命中率,即预测为正例的样本中真实正例的比例;k 是在不使用模型的情况下 ,用先验概率估计正例的比例。Lift越大则表明模型的效果越好。

3.6.4 K-S 曲线

K-S 曲线的横坐标是阈值, 纵坐标分别为真阳性率( 灵敏度)、假阳性率(1- 特异度),绘制两条折线 图。两条曲线相距最远的地方就是KS值,同时也是 ROC曲线上auc最大的值。

3.6.5 ROC 曲线

ROC曲线是根据一系列不 同的二分类方式(分界值 或决定阈), 以真阳性率 (灵敏度)为纵坐标,假 阳性率(1- 特异度) 为横坐标绘制的曲线。

3.7 数据生产应用

在得到有效的模型之后,可以将最终的结果输出到数据集(hive/clickhouse),后续可以在 DataWind 平台中进行可视化查询/创建仪表盘大屏。也可以结合 CDP 产品,进行标签洞察/营销应用/用户分群等。