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Sparkling Logic

风控决策 · 可解释性

自动化风控决策的可解释性:为什么合规需要它

原文作者 Sparkling Logic · 中文编译 上海数泱

自动化风控决策可解释性示意

可解释性(Explainability)是指人能够说清 AI 系统为什么得出某个结果(预测、推荐或决策)的能力。机器学习模型往往像“黑箱”,缺乏透明度会带来不信任,也会带来 AI 偏差的风险;因此,自动化决策要让人看得懂,就需要可解释性方法和工具的支持。

本文属于原厂介绍 SMARTS™ Washington 版本新功能的系列文章,讨论可解释性在基于 AI 的决策中扮演的角色,以及它如何让自动化决策整体上更容易被理解。

可解释性和可诠释性有什么区别?

非学术场合常把可解释性(Explainability)和可诠释性(Interpretability)混用,但两者其实不同:

概念 回答的问题
可解释性(Explainability) AI 系统为什么得出某个结果
可诠释性(Interpretability) AI 系统是如何得出某个结果的

两者都是为了应对 AI 系统中机器学习模型的“黑箱”、不透明问题。缺乏透明度,会导致不信任,并带来不利的 AI 偏差风险。

对国内和东南亚的意义:国内及东南亚的金融机构在信贷审批、反欺诈等风控决策中越来越多地引入机器学习模型。无论面对监管检查还是内部审计,能说清模型“为什么这样判”,都是风控决策用好模型的前提。

可解释 AI 有哪些常用方法?

可解释 AI(Explainable AI,XAI)是研究可解释方法的一门学科。解释可以是全局的(从整体上解释模型),也可以是局部的(解释某一组输入数据为什么得出某个结果)。以下是两个例子:

SHAP 是什么?

SHAP(SHapley Additive exPlanations)是一种基于博弈论的方法,为模型中的每个特征赋予一个重要性数值:数值绝对值越大,特征越重要;负值表示负向影响。SHAP 可用于任何机器学习模型(线性回归、决策树、随机森林等),既能给出全局解释,也能给出局部解释。

LIME 是什么?

LIME(Local Interpretable Model-agnostic Explanations)针对原模型的某个结果,构建一个近似的“玻璃箱”模型。简单说,LIME 生成合成的输入数据,让它们通过原模型,再用得到的结果训练这个新模型。LIME 可用于任何机器学习模型,但只能给出局部解释;不过正如名字所示,LIME 同时具备可解释性和可诠释性。

方法 原理 适用模型 解释范围
SHAP 基于博弈论,为每个特征赋予重要性数值 任何机器学习模型 全局 + 局部
LIME 用合成数据训练一个近似的“玻璃箱”模型 任何机器学习模型 仅局部

SMARTS™ 如何提供可解释性指标?

像 SMARTS™ 这样的决策管理平台,让业务分析师在一个地方统一管理自动化决策的决策逻辑。这些逻辑可以是显式的(业务规则),也可以是隐式的(机器学习模型)。

多数情况下,机器学习模型由数据科学家开发,他们有自己的可解释性(和可诠释性)工具。模型定稿后,SMARTS™ 提供多种方式把机器学习模型投入运行。

但也有一些情况,业务分析师希望自己建模,作为数据科学模型的补充:

  • SMARTS™ BluePen:让业务分析师探索数据,并构建可执行的模型。
  • 交互式树模型(Interactive Tree Model):BluePen 中的这一工具让业务分析师以完全透明的方式,交互式地构建决策树。
  • 可解释性与公平性指标:SMARTS™ Washington 新增了可解释性(以及公平性)指标。业务分析师可以对任意 BluePen 模型运行 SHAP、LIME 等可解释性算法:选定算法后,只需选择模型、输入和目标变量,SMARTS™ 就会运行算法,并以表格形式展示结果。

借助这些可解释性指标,业务分析师可以更好地理解自己构建的模型。

只有可解释性就够了吗?

可解释性有它的局限,这也是可诠释 AI 出现的原因。可理解 AI(Understandable AI)在可解释 AI 和可诠释 AI 的基础上更进一步,关注让 AI 对所有相关方都易于获取、透明、可理解。

让决策整体上可理解,一直是 Sparkling Logic 的目标。原厂在该系列的下一篇文章中,介绍了“可理解决策”(Understandable Decisions)的方法,以及新功能 Repository Time Travel 如何提升可理解性。

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