一、问题背景
领导:你这信评模型的打分只有针对信用债的啊,利率债呢?
我:利率债不在本模型的讨论范围之内,所以就没加。
领导:那不行,你这评级的符号没从头开始啊!咱们的信用等级符号是从利率债开始的。加上!
我:(脑子飞速地转了一下,想起了许多英雄人物的形象:Gauss、Newton、Leibniz、Weierstrass、Cauchy、Riemann、Lebesgue……)好的,领导。
哎,想当初,VaR也是这样被领导问出来的;而且这个问题似乎很有意思,那我就来琢磨琢磨吧。
二、问题描述
我现在的信评模型得分是从-4.5至+4.5分(极少数情况会比+4.5再高一些,但是不会超过+5.5),然后领导希望换算成百分制,同时把利率债的得分糅进这个百分制得分里。从信评理论上讲,利率债的信用资质是好于任何信用债的,也就是说利率债的得分应该高于任何信用债。
另外,由于我的模型得分是以0分为及格线的,领导想要的百分制得分是以60分为及格线的,如果简单地进行线性处理,那我的及格线在百分制下就是50分,因此不能简单地线性处理。
三、分析问题
现在需要找到一个函数
,能够将我的模型的得分映射到一个0~100%的“左闭右开的区间”,然后补上正无穷这个点,令其取值为100%。
首先我的模型得分的区间是[-4.5,5.5],归一化后是[0,1],那利率债的得分只能是我的得分趋于正无穷的时候,因此需要找到一个单调增加的连续函数,将[0,1]映射到[0,100%),同时补上一个无穷点,令其取值为100%。
但是,这种连续函数真的存在吗?利用连续统假设中的有界数列必有收敛子列这一条,用反证法,假设存在这样的函数,然后利用选择公理构建序列
,使得
,然后取收敛子列
,则当该子列趋于
时,有其函数值
,矛盾。所以不存在这样的函数。值得注意的是,整个证明过程没有用到单调性这个条件。
据说有一种瑕积分可以让“某个点”的积分值非零,然后可以通过这个来做出来一个变上限函数。但是,杀鸡焉用牛刀?用初等函数不香吗?
如果换一种思路,如果把[0,1]连续映射到[0,100%-ε],让ε>0很小,同时把[0,+∞)连续映射到[0,100%),最后补上正无穷这个点的值为100%,这让领导“看起来”是连续的,不就可以了吗?顺着这个思路,提取对于这个函数的要求:
寻找
,使得:
- 单调增加
- 曲线
须经过
,其中
,
均是已知数
需要解释的是
- 第二条中的
是指的让模型得分的最高分对应的百分数相较于100%而言,少了多少。所以
应当是一个接近0的正数。
- 第三条的意思是要求函数有水平的渐近线。
- 最后一条是指的及格线,我的模型得分的及格线是
,领导希望的及格线是
(通常是60分,即
)。
考虑到有水平渐近线的初等函数有:负指数幂函数、指数函数、反正切函数(大于0时),因此从这些函数开始下手。
四、解决问题
1、以指数函数为基础
不可行,因为要求中有4个对于函数值的约束条件,而参数至多只可能有3个。
不可行,经尝试似乎并非对于任何和
均可取到值,如
2、负指数幂函数
不可行,经尝试似乎并非对于任何和
均可取到值,如
3、反正切函数
不太可行,主要是因为函数的凸度不可能由内部的一次函数控制。而且从求解上看,只能有数值解,没有解析解。
4、反比例函数与幂函数的复合
代入条件后解得:
将、
代入,得到曲线
缺点是无法控制曲线的形态,即无法控制我的模型得分与百分制得分对应的疏密。
5、扩展的反比例函数与幂函数的复合(当前最佳)
其中是控制曲线形态的参数,是需要人工输入的值。
与原相比,它是本曲线于
处的一个特例。
代入条件后解得:
将、
代入,得到曲线
也就是说,当越小时,及格线附近的百分制得分越稀疏;当
越大时,及格线附近的百分制得分越密集。由此可以较为精细地控制模型得分与百分制得分的关系。
五、结论
用曲线
(其中)
来对归一化后的模型打分进行百分制转换是比较好的选择。其中,是模型输出得分的归一化后的数值,
代表百分制得分(
的取值在0~1,需要乘以100后得到百分制),
负责控制及格线的对应关系,
负责控制模型满分与100分的接近程度,
是手工调整项,负责模型得分与百分制得分在及格线附近的疏密关系。
曲线形态和疏密程度的测试图表如下所示:
不同的曲线形态(由β值控制)
百分制得分的疏密程度(由β值控制)







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