zzong2019 发表于 2021-9-19 14:04:54

(机器学习)关于逻辑回归评分卡案例中的分箱处理过程

本帖最后由 zzong2019 于 2021-9-19 14:04 编辑

import numpy as np
import scipy
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.linear_model import LogisticRegression as LR
def graphforbestbins(DF, X, Y, m=5, n=50, graph=True):
    '''
    基于卡方检验进行分箱,根据最大P值选择需要合并的分箱,直到达到设置的分箱个数,并且可以绘制IV值曲线
    参数设置:
    DF:包含特征及标签的数据集
    X:需要分箱的特征列名
    Y:数据集的标签列名
    m:最终想要得到的分箱个数
    n:初始的分箱个数
    graph:是否需要画图
    '''
    # 第一步,初始分箱
    global bins_df
    DF_1 = DF[].copy()# 为了保护原数据创建一份副本
    DF_1['qcut'], bins = pd.qcut(DF_1, q=n, retbins=True, duplicates='drop')
    '''
    设置retbins=True可以返回每个样本(索引值)对应的分箱
    设置duplicates=True为了在出现分箱上下边界冲突时直接将分箱合并(实际分箱数可能小于设置的分箱数)
    bins返回的是所有分箱上下边界组成的一维数组
    '''
    # 第二步,统计分箱后的样本分布情况
    count_0 = DF_1.loc == 0].groupby(by='qcut').count()# 获取每个分箱中标签为0的样本数
    count_1 = DF_1.loc == 1].groupby(by='qcut').count()# 获取每个分箱中标签为1的样本数
    numbins = [*zip(bins, bins, count_0, count_1)]# 通过zip函数得到每个分箱的下限、上限、标签为0的样本数,标签为1的样本数组成的一个列表

    # 第三步,对分箱结果进行检验,确保每个分箱中能够同时包含两种类别的标签
    i = 0
    n = len(numbins) - 1
    while i < n:
      if i != n - 1:
            '''
            对于num_bins从第一个分箱开始判断是否有哪一个分箱中存在标签对应的样本为0的情况,如果有就向后合并
            如果执行向后合并,再校验合并后是否还存在标签对应的样本为0的情况,如果有就继续向后合并
            如果没有检测到标签对应的样本为0的情况,就继续检测下一个分箱,直到倒数第二个分箱
            '''
            if 0 in numbins:
                numbins = [(
                  numbins,
                  numbins,
                  numbins + numbins,
                  numbins + numbins)]
            else:
                i += 1
            n = len(numbins)

      else:
            '''
            对于num_bins的最后一个分箱,如果存在标签对应的样本为0的情况,就向前合并
            这样就可以确保所有的分箱都没有样本为0的情况,注意这一步结束之后break退出循环
            '''
            if 0 in numbins[-1]:
                numbins = [(
                  numbins,
                  numbins,
                  numbins + numbins,
                  numbins + numbins)]
            break

    # 第四步,编写公式计算WOE值和IV值
    def get_woe(numbins):
      columns = ['min', 'max', 'count_0', 'count_1']
      df = pd.DataFrame(numbins, columns=columns)
      df['total'] = df['count_0'] + df['count_1']
      df['percentage'] = df['total'] / df['total'].sum()
      df['bad_rate'] = df['count_1'] / df['total']
      df['good%'] = df['count_0'] / df['count_0'].sum()
      df['bad%'] = df['count_1'] / df['count_1'].sum()
      df['woe'] = np.log(df['good%'] / df['bad%'])
      return df

    def get_iv(df):
      rate = df['good%'] - df['bad%']
      iv = np.sum(rate * df['woe'])
      return iv

    # 第五步,利用卡方检验,对P值最大的相邻分箱进行合并,直到达到要求的最终分箱数,并绘制每次分箱合并后的IV值曲线
    IV = []# 用于存储每次分箱后计算出的iv值
    axisx = []# 用于存储每次合并后的分箱个数
    while len(numbins) > n:
      pvs = []# 用于存储相邻分箱的卡方检验P值
      for i in range(len(numbins) - 1):
            x1 = numbins
            x2 = numbins
            pv = scipy.stats.chi2_contingency()
            pvs.append(pv)
      print(pvs)
      j = pvs.index(max(pvs))# 求出pvs列表中p值最大的元素对应的索引(准备对这个索引对应的相邻分箱执行合并)
      numbins = [(numbins,
                           numbins,
                           numbins + numbins,
                           numbins + numbins
                           )]
      axisx.append(len(numbins))
      bins_df = get_woe(numbins)
      IV.append(get_iv(bins_df))
    # 第六步,根据需要绘制不同分箱个数的IV值曲线
    if graph:
      plt.figure(figsize=)
      plt.plot(axisx, IV, color='red')
      plt.xticks(axisx)
      plt.yticks(IV)
      plt.xlabel('num_of_bins')
      plt.ylabel('IV_value')
      plt.show()
    return bins_df, IV

model_data=pd.read_csv(r'E:\BaiduNetdiskDownload\【机器学习】菜菜的sklearn课堂(1-12全课) (1)\05逻辑回归与评分卡\银行信贷客户数据\model_data.csv',index_col=0)
graphforbestbins(model_data, 'age', 'SeriousDlqin2yrs', m=8, n=50, graph=True)

上面是对数据集的指定某一个特征进行分箱的过程,根据卡方检验计算出P值,之后选择需要合并的分箱,直到达到设置的分箱个数,并且可以绘制IV值曲线
上面的每一个代码块我都是可以成功运行的,但是可能是我Python基础不扎实,在进行函数嵌套的时候写的有问题,整体运行下来报错:NameError: name 'bins_df' is not defined
还请大佬帮忙指点一下如何修改,感谢~~~

逃兵 发表于 2021-9-19 14:04:55

84行
while len(numbins) > n:
条件不成立

zzong2019 发表于 2021-9-19 17:50:48

逃兵 发表于 2021-9-19 14:39
84行
while len(numbins) > n:
条件不成立

啊啊啊,我居然没检查出来,不过现在虽然能运行,但结果还是不对,问题可能出在IV值的计算上,你还能再帮我看看嘛?
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