本發(fā)明涉及機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于元路徑去噪與膠囊網(wǎng)絡(luò)建模的企業(yè)違約預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、中小企業(yè)在推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方面具有舉足輕重的地位。因此，分析企業(yè)違約風(fēng)險(xiǎn)，不僅對(duì)維護(hù)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定具有重要意義，還能為投資決策提供關(guān)鍵參考，同時(shí)助力企業(yè)優(yōu)化管理與布局。為此，一些企業(yè)違約預(yù)測(cè)模型引入了企業(yè)的內(nèi)部指標(biāo)數(shù)據(jù)和外部關(guān)聯(lián)違約風(fēng)險(xiǎn)，為每個(gè)企業(yè)違約風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。

2、許多傳統(tǒng)的違約評(píng)估模型依賴于統(tǒng)計(jì)分析與傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法來(lái)預(yù)測(cè)企業(yè)違約風(fēng)險(xiǎn)，特別是在指標(biāo)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)挖掘。如一種計(jì)算小微企業(yè)貸款違約概率pd的方法(cn111754341b)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)小微企業(yè)貸款歷史數(shù)據(jù)，利用遷移矩陣和馬爾可夫鏈計(jì)算出違約概率，并結(jié)合業(yè)務(wù)人員提供的調(diào)整參數(shù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行前瞻性修正，最終得到不同情景下的精準(zhǔn)違約率；一種基于xgboost的企業(yè)違約風(fēng)險(xiǎn)模型的建立方法(cn109508864b)，通過(guò)整理企業(yè)數(shù)據(jù)，利用滑動(dòng)窗口切割數(shù)據(jù)，并借助xgboost算法建立預(yù)測(cè)模型，優(yōu)化模型后用于企業(yè)違約風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。然而，中小企業(yè)普遍面臨財(cái)務(wù)報(bào)告不定期或不完善的問(wèn)題，這些方法的實(shí)際應(yīng)用面臨了諸多挑戰(zhàn)。此外，這些方法忽視了企業(yè)間外部違約風(fēng)險(xiǎn)的傳播效應(yīng)。近年來(lái)，隨著圖模型在表示復(fù)雜關(guān)系上的優(yōu)勢(shì)逐步顯現(xiàn)，部分研究開(kāi)始嘗試將其應(yīng)用于違約預(yù)測(cè)，尤其是在模擬外部違約風(fēng)險(xiǎn)傳播方面。諸如hat、comrisk、“一種企業(yè)違約預(yù)測(cè)方法、裝置、介質(zhì)及電子設(shè)備”(cn112990946b)等方法嘗試通過(guò)異構(gòu)圖模型來(lái)建模外部風(fēng)險(xiǎn)，但這些方法普遍面臨著可解釋性不足的問(wèn)題。

3、為了解決上述挑戰(zhàn)，研究人員提出了基于元路徑的違約預(yù)測(cè)模型，該方法通過(guò)為企業(yè)生成外部關(guān)聯(lián)路徑以學(xué)習(xí)顯式傳播的違約風(fēng)險(xiǎn)，提高模型可解釋性。然而，當(dāng)前違約評(píng)估模型仍然面臨諸如遷移性有限和容易受到噪聲干擾等挑戰(zhàn)。具體而言，該類型方法通?？梢苑譃閮深悾旱谝活愂且蕾囉谑謩?dòng)預(yù)設(shè)元路徑的模型，由于過(guò)度依賴原始數(shù)據(jù)，這限制了模塊的遷移性；第二類是利用所有不超過(guò)固定長(zhǎng)度的元路徑的模型，這種方法引入了大量不相關(guān)的噪聲，降低了信息聚合的準(zhǔn)確性。此外，現(xiàn)有的違約評(píng)估模型通常將企業(yè)的違約風(fēng)險(xiǎn)信息與守約無(wú)風(fēng)險(xiǎn)信息壓縮到一起表示，這種做法容易混淆信息，從而導(dǎo)致較差的企業(yè)評(píng)估結(jié)果。

4、綜上所述，現(xiàn)有的基于元路徑的違約評(píng)估方法在遷移性和降低噪聲干擾方面存在局限，難以做到有效平衡。同時(shí)，現(xiàn)有的違約評(píng)估方法將企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)與無(wú)風(fēng)險(xiǎn)信息壓縮為單一表示，導(dǎo)致信息混淆，從而產(chǎn)生較差的評(píng)估結(jié)果。這兩個(gè)方面問(wèn)題亟待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服現(xiàn)有技術(shù)的局限性，本發(fā)明提出了一種基于元路徑去噪與膠囊網(wǎng)絡(luò)建模的企業(yè)違約預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，該方法能夠更好地平衡遷移性與噪聲干擾，并通過(guò)分離企業(yè)違約風(fēng)險(xiǎn)信息與守約無(wú)風(fēng)險(xiǎn)信息，實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的企業(yè)違約風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下內(nèi)容。

3、一種基于元路徑去噪與膠囊網(wǎng)絡(luò)建模的企業(yè)違約預(yù)測(cè)方法，所述方法包括：

4、采集目標(biāo)企業(yè)的內(nèi)部經(jīng)營(yíng)信息與外部關(guān)聯(lián)信息，并依據(jù)企業(yè)的外部關(guān)聯(lián)信息構(gòu)建企業(yè)的異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)與元網(wǎng)絡(luò)；其中，所述異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)包括：企業(yè)節(jié)點(diǎn)、行業(yè)節(jié)點(diǎn)、區(qū)域節(jié)點(diǎn)和利益相關(guān)者節(jié)點(diǎn)，所述元網(wǎng)絡(luò)是基于異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)抽象生成；

5、將目標(biāo)企業(yè)的內(nèi)部指標(biāo)信息輸入到內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)編碼器，得到該目標(biāo)企業(yè)的內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入；

6、將目標(biāo)企業(yè)的異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)和元網(wǎng)絡(luò)輸入到基于元路徑的顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)編碼器中，得到該目標(biāo)企業(yè)的顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入；

7、將目標(biāo)企業(yè)的異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)輸入到基于異質(zhì)圖的隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)編碼器中，得到該目標(biāo)企業(yè)的隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入；

8、融合內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入、顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入和隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入，并結(jié)合膠囊網(wǎng)絡(luò)，獲取該目標(biāo)企業(yè)的違約預(yù)測(cè)結(jié)果。

9、進(jìn)一步地，所述將目標(biāo)企業(yè)的內(nèi)部指標(biāo)信息輸入到內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)編碼器，得到該目標(biāo)企業(yè)的內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入，包括：

10、提取內(nèi)部指標(biāo)信息的數(shù)值型特征和/或離散型特征，并對(duì)數(shù)值型特征進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化處理，將離散型特征轉(zhuǎn)換為嵌入向量；其中，所述數(shù)值型特征包括：注冊(cè)資本、實(shí)收資本、注冊(cè)時(shí)間和訴訟持續(xù)時(shí)間，所述離散型特征包括：訴訟原因、法院級(jí)別和訴訟結(jié)果；

11、將離散特征的嵌入向量與處理后的數(shù)值型特征進(jìn)行拼接，并通過(guò)線性層進(jìn)行映射，得到該目標(biāo)企業(yè)的內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入。

12、進(jìn)一步地，所述將企業(yè)的異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)和元網(wǎng)絡(luò)輸入到基于元路徑的顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)編碼器中，得到該目標(biāo)企業(yè)的顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入，包括：

13、基于元網(wǎng)絡(luò)在異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)中游走，為該目標(biāo)企業(yè)生成不超過(guò)定長(zhǎng)的所有元數(shù)據(jù)類型的路徑實(shí)例；

14、計(jì)算每一元路徑類型p的有效值sp；

15、根據(jù)有效值sp對(duì)元路徑類型進(jìn)行排序，并選取前k個(gè)排名靠前的元路徑類型；

16、在所述前k個(gè)排名靠前的元路徑類型中，對(duì)元路徑類型p的路徑實(shí)例執(zhí)行加權(quán)聚合，得到元路徑類型p下的語(yǔ)義嵌入zp；

17、使用注意力機(jī)制融合語(yǔ)義嵌入zp，得到該目標(biāo)的顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入z。

18、進(jìn)一步地，所述元路徑的有效值其中，tp表示元路徑類型p的所有路徑實(shí)例總數(shù)，表示元路徑類型p中兩端節(jié)點(diǎn)均為違約企業(yè)的路徑實(shí)例數(shù)量，表示元路徑類型p中兩端節(jié)點(diǎn)均為守約企業(yè)的路徑實(shí)例數(shù)量，表示元路徑類型p中目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為守約企業(yè)、源節(jié)點(diǎn)為違約企業(yè)的路徑實(shí)例數(shù)量，表示元路徑類型p中目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為違約企業(yè)、源節(jié)點(diǎn)為守約企業(yè)的路徑實(shí)例數(shù)量。

19、進(jìn)一步地，所述將該目標(biāo)企業(yè)的異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)輸入到基于異質(zhì)圖的隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)編碼器中，得到該目標(biāo)企業(yè)的隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入，包括：

20、初始化異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)嵌入

21、利用圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的第l層，計(jì)算每一節(jié)點(diǎn)在不同外部關(guān)聯(lián)關(guān)系π下聚合鄰居信息的嵌入并基于節(jié)點(diǎn)嵌入和所有外部關(guān)聯(lián)關(guān)系π下聚合鄰居信息的嵌入得到該節(jié)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)模式嵌入節(jié)點(diǎn)嵌入其中，所述圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)共有l(wèi)層；

22、拼接節(jié)點(diǎn)嵌入得到所有節(jié)點(diǎn)的違約風(fēng)險(xiǎn)模式嵌入矩陣p(l)；

23、從所有節(jié)點(diǎn)的違約風(fēng)險(xiǎn)模式嵌入矩陣p(l)中提取出所有企業(yè)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)模式嵌入矩陣

24、對(duì)風(fēng)險(xiǎn)模式嵌入矩陣進(jìn)行全局注意力計(jì)算，獲取每一企業(yè)節(jié)點(diǎn)的企業(yè)嵌入矩陣

25、基于該目標(biāo)企業(yè)的企業(yè)嵌入矩陣和風(fēng)險(xiǎn)模式嵌入矩陣得到該目標(biāo)企業(yè)的隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入

26、進(jìn)一步地，融合內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入、顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入和隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入，并結(jié)合膠囊網(wǎng)絡(luò)，獲取該目標(biāo)企業(yè)的違約預(yù)測(cè)結(jié)果，包括：

27、融合內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入、顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入和隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入，得到融合嵌入；

28、基于融合嵌入，并利用膠囊網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)路由機(jī)制為目標(biāo)企業(yè)生成狀態(tài)s下的嵌入os；其中，狀態(tài)s＝{r,nr}，r表示違約風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，nr表示守約無(wú)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)；

29、計(jì)算目標(biāo)企業(yè)的違約風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)‖or‖和守約無(wú)風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)‖onr‖；其中，‖·‖表示取模長(zhǎng)運(yùn)算；基于違約風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)‖or‖和守約無(wú)風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)‖or‖，計(jì)算目標(biāo)企業(yè)的違約概率

30、將所述違約概率分?jǐn)?shù)與一設(shè)定閾值進(jìn)行比較，得到該目標(biāo)企業(yè)的違約預(yù)測(cè)結(jié)果。

31、進(jìn)一步地，基于融合嵌入，并利用膠囊網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)路由機(jī)制為目標(biāo)企業(yè)生成狀態(tài)s下的嵌入os，包括：

32、從融合嵌入中提取出第k個(gè)特征的特征嵌入uk；

33、基于所述特征嵌入，獲取狀態(tài)s膠囊從融合嵌入中提取出來(lái)的第k個(gè)特征的特征嵌入ts,k；

34、基于所述特征嵌入ts,k，利用動(dòng)態(tài)路由技術(shù)融合不同特征嵌入獲取目標(biāo)企業(yè)處于狀態(tài)s的嵌入ts；

35、基于嵌入ts，生成目標(biāo)企業(yè)狀態(tài)s下的嵌入os。

36、一種基于元路徑去噪與膠囊網(wǎng)絡(luò)建模的企業(yè)違約預(yù)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

37、數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集目標(biāo)企業(yè)的內(nèi)部經(jīng)營(yíng)信息與外部關(guān)聯(lián)信息，并依據(jù)企業(yè)的外部關(guān)聯(lián)信息構(gòu)建企業(yè)的異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)與元網(wǎng)絡(luò)；其中，所述異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)包括：企業(yè)節(jié)點(diǎn)、行業(yè)節(jié)點(diǎn)、區(qū)域節(jié)點(diǎn)和利益相關(guān)者節(jié)點(diǎn)，所述元網(wǎng)絡(luò)是基于異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)抽象生成；

38、第一編碼模塊，用于將目標(biāo)企業(yè)的內(nèi)部指標(biāo)信息輸入到內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)編碼器，得到該目標(biāo)企業(yè)的內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入；

39、第二編碼模塊，用于將目標(biāo)企業(yè)的異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)和元網(wǎng)絡(luò)輸入到基于元路徑的顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)編碼器中，得到該目標(biāo)企業(yè)的顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入；

40、第三編碼模塊，用于將目標(biāo)企業(yè)的異質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)輸入到基于異質(zhì)圖的隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)編碼器中，得到該目標(biāo)企業(yè)的隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入；

41、違約預(yù)測(cè)模塊，用于融合內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入、顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入和隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入，并結(jié)合膠囊網(wǎng)絡(luò)，獲取該目標(biāo)企業(yè)的違約預(yù)測(cè)結(jié)果。

42、一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：處理器以及存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令的存儲(chǔ)器；所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序指令時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述的基于元路徑去噪與膠囊網(wǎng)絡(luò)建模的企業(yè)違約預(yù)測(cè)方法。

43、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述的基于元路徑去噪與膠囊網(wǎng)絡(luò)建模的企業(yè)違約預(yù)測(cè)方法。

44、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果。

45、1)本發(fā)明的基于元路徑的顯式關(guān)聯(lián)風(fēng)險(xiǎn)編碼器，專注于生成和過(guò)濾無(wú)效路徑，從而保留違約預(yù)測(cè)中關(guān)鍵的關(guān)聯(lián)信息，有效平衡了模型的遷移性和噪聲干擾，同時(shí)將外部風(fēng)險(xiǎn)信息分層聚合到節(jié)點(diǎn)上，增強(qiáng)了風(fēng)險(xiǎn)傳播的可解釋性。

46、2)本發(fā)明的通過(guò)異構(gòu)圖實(shí)現(xiàn)的隱式關(guān)聯(lián)風(fēng)險(xiǎn)建模組件，致力于捕獲全局隱式關(guān)聯(lián)信息，以彌補(bǔ)元路徑長(zhǎng)度有限導(dǎo)致的信息丟失。

47、3)本發(fā)明在內(nèi)部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入、顯式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入以及隱式外部違約風(fēng)險(xiǎn)嵌入的基礎(chǔ)上，基于膠囊網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)路由技術(shù)更好地融合和利用不同的風(fēng)險(xiǎn)信息以實(shí)現(xiàn)精確的違約預(yù)測(cè)。