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机器学习模型预测贷款审批

作者：i阿极

作者简介：数据分析领域优质创作者、多项比赛获奖者：博主个人首页

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大家好，我i阿极。喜欢本专栏的小伙伴，请多多支持

专栏案例：机器学习案例
机器学习(一)：线性回归之最小二乘法
机器学习(二)：线性回归之梯度下降法
机器学习(三)：基于线性回归对波士顿房价预测
机器学习(四)：基于KNN算法对鸢尾花类别进行分类预测
机器学习(五)：基于KNN模型对高炉发电量进行回归预测分析
机器学习(六)：基于高斯贝叶斯对面部皮肤进行预测分析
机器学习(七)：基于多项式贝叶斯对蘑菇毒性分类预测分析
机器学习(八)：基于PCA对人脸识别数据降维并建立KNN模型检验
机器学习(十四)：基于逻辑回归对超市销售活动预测分析
机器学习(十五)：基于神经网络对用户评论情感分析预测
机器学习(十六)：线性回归分析女性身高与体重之间的关系
机器学习(十七)：基于支持向量机（SVM）进行人脸识别预测
机器学习(十八)：基于逻辑回归对优惠券使用情况预测分析
机器学习(十九）：基于逻辑回归对某银行客户违约预测分析
机器学习(二十)：LightGBM算法原理（附案例实战）
机器学习(二十一)：基于朴素贝叶斯对花瓣花萼的宽度和长度分类预测
机器学习(二十二)：基于逻辑回归（Logistic Regression）对股票客户流失预测分析

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1、前言

贷款是现代世界的主要需求。仅此一点，银行就获得了总利润的主要部分。它有利于学生管理他们的教育和生活费用，也有利于人们购买任何类型的奢侈品，如房子、汽车等。

但在决定申请人的个人资料是否与获得贷款相关时。银行必须照顾很多方面。

因此，在这里我们将使用Python机器学习来简化他们的工作，并使用婚姻状况、教育、申请人收入、信用记录等关键特征来预测候选人的个人资料是否相关。

该数据集包含 13 个特征：

1	贷款	唯一的ID
2	性别	申请人性别 男/女
3	已婚	申请人的婚姻状况，值为是/否
4	家属	它告诉申请人是否有任何家属。
5	教育	它将告诉我们申请人是否已毕业。
6	自雇	这定义了申请人是自营职业者，即是/否
7	申请人收入	申请人收入
8	共同申请人收入	共同申请人的收入
9	贷款额度	贷款金额（万）
10	贷款金额_期限	贷款期限（月）
11	信用_历史	个人还款信用记录
12	物业_面积	房产面积，即农村/城市/半城市
13	贷款状态	贷款状态是否已批准，即 Y- 是、N- 否

2、导入库和数据集

首先我们必须导入库：

Pandas – 加载数据框
Matplotlib – 可视化数据特征，即条形图
Seaborn – 使用热图查看特征之间的相关性

import pandas as pd 
import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt 
import seaborn as sns data = pd.read_csv("LoanApprovalPrediction.csv") 

导入数据集后，让我们使用以下命令查看它。

data.head(5)

3、数据预处理和可视化

获取对象数据类型的列数。

obj = (data.dtypes == 'object') 
print("Categorical variables:",len(list(obj[obj].index)))

由于 Loan_ID 是完全唯一的，并且与任何其他列都不相关，因此我们将使用 删除它。drop()函数。

data.drop(['Loan_ID'],axis=1,inplace=True)

使用barplot可视化列中的所有唯一值。这将简单地显示根据我们的数据集哪个值占主导地位。

obj = (data.dtypes == 'object') 
object_cols = list(obj[obj].index) 
plt.figure(figsize=(18,36)) 
index = 1for col in object_cols: y = data[col].value_counts() plt.subplot(11,4,index) plt.xticks(rotation=90) sns.barplot(x=list(y.index), y=y) index +=1

由于所有分类值都是二进制的，因此我们可以对所有此类列使用标签编码器，并且这些值将更改为int数据类型。

from sklearn import preprocessing label_encoder = preprocessing.LabelEncoder() 
obj = (data.dtypes == 'object') 
for col in list(obj[obj].index): data[col] = label_encoder.fit_transform(data[col])

再次检查对象数据类型列。让我们看看是否还有剩余。

obj = (data.dtypes == 'object') 
print("Categorical variables:",len(list(obj[obj].index)))

使用热力图显示了贷款金额和申请人收入之间的相关性。

plt.figure(figsize=(12,6)) sns.heatmap(data.corr(),cmap='BrBG',fmt='.2f', linewidths=2,annot=True)

明 Credit_History 对 Loan_Status 有很大影响。

现在我们将使用Catplot可视化申请人的性别和婚姻状况图。

sns.catplot(x="Gender", y="Married", hue="Loan_Status",  kind="bar",  data=data)

现在我们将使用以下代码找出数据集中是否存在缺失值。

for col in data.columns: data[col] = data[col].fillna(data[col].mean())  data.isna().sum()

由于没有缺失值，那么我们必须继续进行模型训练。

4、分割数据集

from sklearn.model_selection import train_test_split X = data.drop(['Loan_Status'],axis=1) 
Y = data['Loan_Status'] 
X.shape,Y.shape X_train, X_test, Y_train, Y_test = train_test_split(X, Y, test_size=0.4, random_state=1) 
X_train.shape, X_test.shape, Y_train.shape, Y_test.shape

((358, 11), (240, 11), (358,), (240,))

5、模型训练与评估

由于这是一个分类问题，因此我们将使用这些模型：

K邻居分类器
随机森林分类器
支持向量分类器 (SVC)
逻辑回归

为了预测准确性，我们将使用scikit-learn库中的准确性评分函数。

from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier 
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier 
from sklearn.svm import SVC 
from sklearn.linear_model import LogisticRegression from sklearn import metrics knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3) 
rfc = RandomForestClassifier(n_estimators = 7, criterion = 'entropy', random_state =7) 
svc = SVC() 
lc = LogisticRegression() for clf in (rfc, knn, svc,lc): clf.fit(X_train, Y_train) Y_pred = clf.predict(X_train) print("Accuracy score of ", clf.__class__.__name__, "=",100*metrics.accuracy_score(Y_train,  Y_pred))

输出：

Accuracy score of  RandomForestClassifier = 98.04469273743017
Accuracy score of  KNeighborsClassifier = 78.49162011173185
Accuracy score of  SVC = 68.71508379888269
Accuracy score of  LogisticRegression = 80.44692737430168

对测试集的预测：

for clf in (rfc, knn, svc,lc): clf.fit(X_train, Y_train) Y_pred = clf.predict(X_test) print("Accuracy score of ", clf.__class__.__name__,"=", 100*metrics.accuracy_score(Y_test, Y_pred))

输出：

Accuracy score of  RandomForestClassifier = 82.5
Accuracy score of  KNeighborsClassifier = 63.74999999999999
Accuracy score of  SVC = 69.16666666666667
Accuracy score of  LogisticRegression = 80.83333333333333

随机森林分类器给出了最好的准确度，测试数据集的准确度得分为 82.5%。为了获得更好的结果，还可以使用Bagging和Boosting等集成学习技术。

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总结

在这里我们将使用Python机器学习来简化他们的工作，并使用婚姻状况、教育、申请人收入、信用记录等关键特征来预测候选人的个人资料是否相关。
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