基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別:理論、實(shí)踐與優(yōu)化_第1頁
基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別:理論、實(shí)踐與優(yōu)化_第2頁
基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別:理論、實(shí)踐與優(yōu)化_第3頁
基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別:理論、實(shí)踐與優(yōu)化_第4頁
基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別:理論、實(shí)踐與優(yōu)化_第5頁
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基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別:理論、實(shí)踐與優(yōu)化一、引言1.1研究背景與意義1.1.1研究背景在當(dāng)今全球經(jīng)濟(jì)一體化的大環(huán)境下,資本市場(chǎng)的重要性愈發(fā)凸顯,上市公司作為資本市場(chǎng)的關(guān)鍵主體,其財(cái)務(wù)信息的真實(shí)性和準(zhǔn)確性對(duì)于市場(chǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及投資者的決策起著決定性作用。然而,近年來,上市公司財(cái)務(wù)欺詐事件頻繁爆發(fā),猶如一顆顆重磅炸彈,沖擊著資本市場(chǎng)的根基,引發(fā)了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注和深刻反思。從美國(guó)的安然公司到世通公司,再到國(guó)內(nèi)的銀廣夏、藍(lán)田股份等一系列財(cái)務(wù)欺詐丑聞,這些案例無一不令人觸目驚心。安然公司曾是全球最大的能源公司之一,卻通過復(fù)雜的財(cái)務(wù)手段虛增利潤(rùn)、隱瞞債務(wù),最終導(dǎo)致公司破產(chǎn),投資者遭受巨額損失;銀廣夏通過偽造購(gòu)銷合同、出口報(bào)關(guān)單等手段,虛構(gòu)巨額利潤(rùn),股價(jià)一度飆升,而后真相敗露,股價(jià)暴跌,無數(shù)股民血本無歸。這些事件不僅嚴(yán)重?fù)p害了投資者的利益,使眾多投資者辛苦積攢的財(cái)富瞬間化為泡影,更對(duì)資本市場(chǎng)的秩序造成了極大的破壞,削弱了投資者對(duì)市場(chǎng)的信心,阻礙了資本市場(chǎng)的健康發(fā)展。上市公司財(cái)務(wù)欺詐手段層出不窮,且愈發(fā)隱蔽和復(fù)雜。有的公司通過虛構(gòu)交易事項(xiàng),偽造合同、發(fā)票等原始憑證,虛增收入和利潤(rùn);有的利用關(guān)聯(lián)交易進(jìn)行利益輸送,將上市公司的資產(chǎn)轉(zhuǎn)移至關(guān)聯(lián)方,損害中小股東的利益;還有的通過操縱會(huì)計(jì)政策和會(huì)計(jì)估計(jì),如隨意變更折舊方法、壞賬準(zhǔn)備計(jì)提比例等,來調(diào)節(jié)財(cái)務(wù)報(bào)表,掩蓋真實(shí)的財(cái)務(wù)狀況。這些欺詐行為使得財(cái)務(wù)報(bào)表失去了其應(yīng)有的決策參考價(jià)值,給投資者、債權(quán)人以及其他利益相關(guān)者帶來了極大的誤導(dǎo)。隨著資本市場(chǎng)的不斷發(fā)展和金融創(chuàng)新的日益活躍,傳統(tǒng)的財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別方法逐漸顯得力不從心。依靠人工經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單的財(cái)務(wù)指標(biāo)分析,很難及時(shí)、準(zhǔn)確地識(shí)別出隱藏在復(fù)雜財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)背后的欺詐行為。因此,迫切需要引入更加先進(jìn)、有效的識(shí)別方法,以應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的財(cái)務(wù)欺詐挑戰(zhàn)。機(jī)器學(xué)習(xí)作為人工智能領(lǐng)域的重要分支,近年來在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,為上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別提供了新的思路和方法。支持向量機(jī)(SVM)模型作為一種強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)分類算法,以其在小樣本、非線性分類問題上的卓越表現(xiàn),受到了眾多學(xué)者和研究人員的關(guān)注,并在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的潛力。1.1.2研究意義本研究基于SVM模型對(duì)上市公司財(cái)務(wù)欺詐進(jìn)行識(shí)別,具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。從保護(hù)投資者的角度來看,投資者在資本市場(chǎng)中往往處于信息劣勢(shì)地位,他們主要依據(jù)上市公司披露的財(cái)務(wù)信息來做出投資決策。然而,財(cái)務(wù)欺詐行為的存在使得投資者面臨著巨大的決策風(fēng)險(xiǎn),一旦被欺詐,可能會(huì)遭受嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。通過構(gòu)建基于SVM模型的財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別體系,能夠幫助投資者更準(zhǔn)確地判斷上市公司的財(cái)務(wù)狀況,識(shí)別潛在的欺詐風(fēng)險(xiǎn),從而做出更加明智的投資決策,有效保護(hù)自身的投資利益。例如,投資者在篩選投資標(biāo)的時(shí),可以運(yùn)用該模型對(duì)上市公司的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,及時(shí)排除存在財(cái)務(wù)欺詐嫌疑的公司,降低投資風(fēng)險(xiǎn),提高投資收益。在維護(hù)市場(chǎng)秩序方面,上市公司財(cái)務(wù)欺詐行為嚴(yán)重破壞了資本市場(chǎng)的公平、公正原則,擾亂了市場(chǎng)的正常運(yùn)行秩序。一個(gè)充斥著欺詐行為的資本市場(chǎng),必然會(huì)導(dǎo)致資源配置的扭曲,阻礙實(shí)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。準(zhǔn)確識(shí)別財(cái)務(wù)欺詐行為,并及時(shí)采取相應(yīng)的監(jiān)管措施,能夠有效遏制欺詐現(xiàn)象的發(fā)生,凈化市場(chǎng)環(huán)境,促進(jìn)資本市場(chǎng)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。監(jiān)管部門可以利用本研究的成果,對(duì)上市公司進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警,一旦發(fā)現(xiàn)財(cái)務(wù)欺詐跡象,立即進(jìn)行調(diào)查和處理,維護(hù)市場(chǎng)的良好秩序,保障資本市場(chǎng)的正常功能發(fā)揮。從完善理論研究層面出發(fā),雖然目前已有不少關(guān)于上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別的研究,但仍存在諸多不足之處。一方面,傳統(tǒng)的研究方法在面對(duì)復(fù)雜多變的財(cái)務(wù)欺詐手段時(shí),識(shí)別效果不盡如人意;另一方面,不同的研究在樣本選擇、特征變量選取以及模型構(gòu)建等方面存在差異,導(dǎo)致研究結(jié)果缺乏一致性和可比性。本研究引入SVM模型,結(jié)合上市公司的實(shí)際財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),深入探討財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別的有效方法,不僅能夠豐富和完善財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別的理論體系,還能為后續(xù)的相關(guān)研究提供有益的參考和借鑒。通過對(duì)SVM模型在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究,可以進(jìn)一步探索機(jī)器學(xué)習(xí)算法在財(cái)務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用邊界和優(yōu)化方向,推動(dòng)財(cái)務(wù)理論與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的深度融合,為解決其他財(cái)務(wù)問題提供新的研究思路和方法。1.2研究目標(biāo)與內(nèi)容1.2.1研究目標(biāo)本研究的核心目標(biāo)是利用支持向量機(jī)(SVM)模型構(gòu)建一個(gè)高精度的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別模型,通過對(duì)上市公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的深入分析和挖掘,準(zhǔn)確地識(shí)別出存在財(cái)務(wù)欺詐行為的公司,為投資者、監(jiān)管機(jī)構(gòu)等利益相關(guān)者提供有力的決策支持。具體而言,本研究期望達(dá)成以下目標(biāo):一是全面、系統(tǒng)地分析SVM模型在上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中的應(yīng)用效果。通過收集大量的上市公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)處理和特征提取,運(yùn)用SVM模型進(jìn)行訓(xùn)練和預(yù)測(cè),深入研究該模型在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別方面的優(yōu)勢(shì)和不足。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比,評(píng)估SVM模型與其他傳統(tǒng)識(shí)別方法(如邏輯回歸、判別分析等)在識(shí)別準(zhǔn)確率、召回率、F1值等指標(biāo)上的差異,從而明確SVM模型在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別領(lǐng)域的地位和價(jià)值。二是深入探究影響SVM模型識(shí)別效果的關(guān)鍵因素,并提出針對(duì)性的改進(jìn)策略。從數(shù)據(jù)層面來看,分析財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的質(zhì)量、樣本的平衡性以及特征變量的選取對(duì)模型性能的影響;從模型層面出發(fā),研究不同的核函數(shù)、參數(shù)設(shè)置以及模型訓(xùn)練算法對(duì)識(shí)別結(jié)果的作用。在此基礎(chǔ)上,通過采用數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)、特征選擇與優(yōu)化算法以及模型融合等方法,有效克服SVM模型在應(yīng)用過程中面臨的數(shù)據(jù)不足、過擬合等問題,進(jìn)一步提升模型的識(shí)別精度、穩(wěn)定性和泛化能力。三是將構(gòu)建的基于SVM模型的財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別體系應(yīng)用于實(shí)際的上市公司財(cái)務(wù)分析中,為投資者提供準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信息,幫助投資者降低投資風(fēng)險(xiǎn),提高投資收益;同時(shí),為監(jiān)管機(jī)構(gòu)加強(qiáng)對(duì)上市公司的監(jiān)管提供技術(shù)支持,助力監(jiān)管機(jī)構(gòu)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和查處財(cái)務(wù)欺詐行為,維護(hù)資本市場(chǎng)的正常秩序。通過實(shí)際案例分析,驗(yàn)證模型的實(shí)用性和有效性,為SVM模型在上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.2.2研究?jī)?nèi)容本研究主要圍繞以下幾個(gè)方面展開:一是對(duì)支持向量機(jī)(SVM)模型的原理與算法進(jìn)行深入剖析。詳細(xì)闡述SVM模型的基本概念、分類原理以及數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程,包括線性可分SVM、線性SVM和非線性SVM的構(gòu)建方法和求解算法。介紹SVM模型中常用的核函數(shù)(如線性核、多項(xiàng)式核、徑向基核等)的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景,分析核函數(shù)的選擇對(duì)模型性能的影響。通過理論分析和實(shí)例計(jì)算,幫助讀者深入理解SVM模型的工作機(jī)制和內(nèi)在邏輯,為后續(xù)將SVM模型應(yīng)用于上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別奠定理論基礎(chǔ)。二是系統(tǒng)研究SVM模型在上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中的應(yīng)用。收集整理上市公司的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),包括資產(chǎn)負(fù)債表、利潤(rùn)表、現(xiàn)金流量表等相關(guān)財(cái)務(wù)指標(biāo),以及公司的治理結(jié)構(gòu)、行業(yè)特征等非財(cái)務(wù)信息。對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括數(shù)據(jù)清洗、缺失值處理、異常值檢測(cè)等,以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性。運(yùn)用特征選擇算法,從眾多的財(cái)務(wù)和非財(cái)務(wù)指標(biāo)中篩選出對(duì)財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別具有顯著影響的特征變量,構(gòu)建特征數(shù)據(jù)集。在此基礎(chǔ)上,采用SVM算法對(duì)特征數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練和建模,通過調(diào)整模型參數(shù)和核函數(shù),優(yōu)化模型的性能。利用構(gòu)建好的SVM模型對(duì)上市公司的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè),判斷公司是否存在財(cái)務(wù)欺詐行為,并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估和分析。三是針對(duì)SVM模型在應(yīng)用過程中面臨的數(shù)據(jù)和模型相關(guān)問題,提出有效的解決策略。針對(duì)財(cái)務(wù)欺詐數(shù)據(jù)缺乏和樣本不平衡的問題,采用數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)(如SMOTE算法)對(duì)少數(shù)類樣本進(jìn)行擴(kuò)充,增加數(shù)據(jù)的多樣性和代表性;同時(shí),運(yùn)用欠采樣方法對(duì)多數(shù)類樣本進(jìn)行處理,使樣本分布更加均衡。針對(duì)特征選擇問題,綜合運(yùn)用過濾法、包裹法和嵌入法等多種特征選擇方法,結(jié)合財(cái)務(wù)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),篩選出最具判別力的特征變量,提高模型的識(shí)別效率和準(zhǔn)確性。針對(duì)模型過擬合問題,采用正則化技術(shù)(如L1、L2正則化)對(duì)模型進(jìn)行約束,降低模型的復(fù)雜度;同時(shí),運(yùn)用交叉驗(yàn)證法對(duì)模型進(jìn)行評(píng)估和調(diào)參,選擇最優(yōu)的模型參數(shù),提高模型的泛化能力。通過這些方法的綜合應(yīng)用,有效提升SVM模型在上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中的性能和效果。1.3研究方法與創(chuàng)新點(diǎn)1.3.1研究方法本研究綜合運(yùn)用多種研究方法,從理論分析、案例驗(yàn)證到實(shí)證檢驗(yàn),全面深入地探究基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別問題。文獻(xiàn)研究法是本研究的重要基礎(chǔ)。通過廣泛查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別以及支持向量機(jī)模型應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn),梳理了財(cái)務(wù)欺詐的識(shí)別方法和SVM模型在金融領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀。從早期傳統(tǒng)的財(cái)務(wù)指標(biāo)分析方法到近年來機(jī)器學(xué)習(xí)算法的引入,深入了解了不同研究視角和方法的演進(jìn)。特別是對(duì)SVM模型的原理、算法以及在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中的應(yīng)用案例進(jìn)行了詳細(xì)剖析,分析了現(xiàn)有研究在數(shù)據(jù)處理、特征選擇和模型優(yōu)化等方面的成果與不足。例如,通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的研讀,發(fā)現(xiàn)部分研究在數(shù)據(jù)樣本的選取上存在局限性,導(dǎo)致模型的泛化能力較弱;還有一些研究在特征選擇過程中,未能充分結(jié)合財(cái)務(wù)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),使得模型的識(shí)別精度受到影響。這些文獻(xiàn)研究為后續(xù)的研究設(shè)計(jì)和方法選擇提供了重要的參考依據(jù),明確了研究的切入點(diǎn)和創(chuàng)新方向。案例分析法為研究提供了實(shí)際場(chǎng)景和數(shù)據(jù)支持。選取了具有代表性的上市公司財(cái)務(wù)欺詐案例,如安然公司、銀廣夏等。對(duì)這些案例中的公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入挖掘和分析,詳細(xì)研究了其財(cái)務(wù)欺詐的手段和行為特征。以安然公司為例,通過對(duì)其財(cái)務(wù)報(bào)表的分析,發(fā)現(xiàn)公司利用特殊目的實(shí)體(SPE)進(jìn)行表外融資,虛增利潤(rùn),隱瞞債務(wù)。同時(shí),分析了公司的治理結(jié)構(gòu)和內(nèi)部控制缺陷,以及外部監(jiān)管環(huán)境的不足。通過對(duì)這些案例的分析,總結(jié)出了財(cái)務(wù)欺詐公司在財(cái)務(wù)指標(biāo)、公司治理和行業(yè)環(huán)境等方面的共性特征,為后續(xù)的實(shí)證研究提供了現(xiàn)實(shí)依據(jù)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。實(shí)證研究法是本研究的核心方法。通過收集大量的上市公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),包括資產(chǎn)負(fù)債表、利潤(rùn)表、現(xiàn)金流量表等財(cái)務(wù)報(bào)表數(shù)據(jù),以及公司的股權(quán)結(jié)構(gòu)、管理層特征等非財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),構(gòu)建了研究數(shù)據(jù)集。運(yùn)用數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、缺失值處理和異常值檢測(cè),確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性。采用特征選擇算法,從眾多的財(cái)務(wù)和非財(cái)務(wù)指標(biāo)中篩選出對(duì)財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別具有顯著影響的特征變量,構(gòu)建特征數(shù)據(jù)集。運(yùn)用SVM算法對(duì)特征數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練和建模,通過調(diào)整模型參數(shù)和核函數(shù),優(yōu)化模型的性能。利用構(gòu)建好的SVM模型對(duì)上市公司的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè),判斷公司是否存在財(cái)務(wù)欺詐行為,并運(yùn)用準(zhǔn)確率、召回率、F1值等多種評(píng)估指標(biāo)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估和分析。同時(shí),與其他傳統(tǒng)的財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別方法(如邏輯回歸、判別分析等)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證SVM模型的優(yōu)越性。1.3.2創(chuàng)新點(diǎn)本研究在數(shù)據(jù)處理、模型優(yōu)化和特征選擇等方面提出了創(chuàng)新點(diǎn),旨在提高基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別精度和穩(wěn)定性。在數(shù)據(jù)處理方面,針對(duì)財(cái)務(wù)欺詐數(shù)據(jù)缺乏和樣本不平衡的問題,采用了創(chuàng)新的數(shù)據(jù)增強(qiáng)和采樣方法。一方面,運(yùn)用SMOTE(SyntheticMinorityOver-samplingTechnique)算法對(duì)少數(shù)類樣本(即財(cái)務(wù)欺詐樣本)進(jìn)行擴(kuò)充。SMOTE算法通過在少數(shù)類樣本的特征空間中生成新的樣本,增加了數(shù)據(jù)的多樣性和代表性,有效緩解了樣本不平衡對(duì)模型訓(xùn)練的影響。例如,對(duì)于一個(gè)財(cái)務(wù)欺詐樣本較少的數(shù)據(jù)集,SMOTE算法可以根據(jù)現(xiàn)有欺詐樣本的特征分布,生成一些新的欺詐樣本,使得模型在訓(xùn)練過程中能夠更好地學(xué)習(xí)到欺詐樣本的特征。另一方面,結(jié)合欠采樣方法對(duì)多數(shù)類樣本(即非財(cái)務(wù)欺詐樣本)進(jìn)行處理,采用隨機(jī)欠采樣和TomekLinks等方法,去除多數(shù)類樣本中的一些冗余和邊界樣本,使樣本分布更加均衡。通過這種數(shù)據(jù)增強(qiáng)和采樣方法的結(jié)合,提高了模型對(duì)少數(shù)類樣本的識(shí)別能力,增強(qiáng)了模型的穩(wěn)定性和泛化能力。在模型優(yōu)化方面,提出了基于多模型融合和自適應(yīng)參數(shù)調(diào)整的方法。采用了Stacking和Bagging等模型融合技術(shù),將SVM模型與其他機(jī)器學(xué)習(xí)模型(如決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等)進(jìn)行融合。以Stacking融合為例,首先使用多個(gè)不同的基模型(如決策樹、邏輯回歸等)對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,然后將這些基模型的預(yù)測(cè)結(jié)果作為新的特征輸入到SVM模型中進(jìn)行二次訓(xùn)練。通過這種方式,充分利用了不同模型的優(yōu)勢(shì),提高了模型的綜合性能。同時(shí),引入了自適應(yīng)參數(shù)調(diào)整機(jī)制,利用遺傳算法、粒子群優(yōu)化算法等智能優(yōu)化算法,對(duì)SVM模型的參數(shù)(如核函數(shù)參數(shù)、懲罰因子等)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。這些優(yōu)化算法能夠在參數(shù)空間中自動(dòng)搜索最優(yōu)的參數(shù)組合,避免了傳統(tǒng)手動(dòng)調(diào)參的盲目性和主觀性,提高了模型的訓(xùn)練效率和識(shí)別精度。在特征選擇方面,創(chuàng)新地提出了基于財(cái)務(wù)知識(shí)和機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合的特征選擇方法。在傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)特征選擇方法(如過濾法、包裹法和嵌入法)的基礎(chǔ)上,充分結(jié)合財(cái)務(wù)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。首先,根據(jù)財(cái)務(wù)欺詐的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),篩選出一些可能與財(cái)務(wù)欺詐相關(guān)的財(cái)務(wù)指標(biāo)和非財(cái)務(wù)指標(biāo),如資產(chǎn)負(fù)債率、應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率、獨(dú)立董事比例等。然后,運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)的特征選擇算法對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步篩選和優(yōu)化。例如,使用隨機(jī)森林算法對(duì)特征進(jìn)行重要性排序,選擇排名靠前的特征作為最終的特征集。這種方法既考慮了財(cái)務(wù)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),又利用了機(jī)器學(xué)習(xí)算法的高效性和準(zhǔn)確性,提高了特征選擇的質(zhì)量,從而提升了模型的識(shí)別效果。二、上市公司財(cái)務(wù)欺詐及識(shí)別方法概述2.1上市公司財(cái)務(wù)欺詐現(xiàn)象剖析2.1.1財(cái)務(wù)欺詐的定義與表現(xiàn)形式財(cái)務(wù)欺詐是一種故意從本質(zhì)上提供誤導(dǎo)性財(cái)務(wù)報(bào)表的行為,美國(guó)注冊(cè)會(huì)計(jì)師協(xié)會(huì)(AICPA)在SAS82《在財(cái)務(wù)報(bào)表審計(jì)中對(duì)欺詐的考慮》中把財(cái)務(wù)欺詐定義為“在財(cái)務(wù)報(bào)表中蓄意錯(cuò)報(bào)、漏報(bào)或泄露以欺騙財(cái)務(wù)報(bào)表使用者”。在公司運(yùn)營(yíng)中,財(cái)務(wù)欺詐通常是相關(guān)當(dāng)事人為了逃避納稅、分取高額紅利、提取秘密公積金等謀取私利的目的,事前經(jīng)過周密安排而故意制造虛假會(huì)計(jì)信息的行為。從本質(zhì)上講,財(cái)務(wù)欺詐違背了會(huì)計(jì)信息的真實(shí)性和可靠性原則,嚴(yán)重破壞了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)秩序。上市公司財(cái)務(wù)欺詐的表現(xiàn)形式多種多樣,以下是一些常見的手段:虛構(gòu)收入:這是最為常見的財(cái)務(wù)欺詐手段之一。公司可能通過虛構(gòu)銷售合同、偽造銷售發(fā)票、虛增銷售收入等方式,制造業(yè)績(jī)繁榮的假象。例如,企業(yè)在商品所有權(quán)上的主要風(fēng)險(xiǎn)和報(bào)酬尚未轉(zhuǎn)移時(shí)就確認(rèn)收入,或者將不存在的銷售交易記錄在賬面上。曾經(jīng)震驚資本市場(chǎng)的安然公司,通過設(shè)立特殊目的實(shí)體(SPE),將本應(yīng)屬于關(guān)聯(lián)交易的業(yè)務(wù)偽裝成正常銷售,虛構(gòu)了大量的收入和利潤(rùn),誤導(dǎo)了投資者對(duì)公司真實(shí)業(yè)績(jī)的判斷。虛增資產(chǎn):上市公司可能會(huì)高估資產(chǎn)的價(jià)值,以提升公司的財(cái)務(wù)狀況。比如,對(duì)存貨進(jìn)行虛假盤點(diǎn),虛增存貨數(shù)量和價(jià)值;對(duì)固定資產(chǎn)進(jìn)行不實(shí)評(píng)估,提高其賬面價(jià)值;或者將一些不良資產(chǎn)長(zhǎng)期掛賬,不進(jìn)行合理的減值處理。萬福生科在上市前就通過虛增在建工程和預(yù)付賬款等資產(chǎn)項(xiàng)目,虛增了公司的資產(chǎn)規(guī)模,掩蓋了公司實(shí)際的財(cái)務(wù)困境。隱瞞債務(wù):公司可能會(huì)故意隱瞞或推遲確認(rèn)債務(wù),以降低資產(chǎn)負(fù)債率,使公司的財(cái)務(wù)狀況看起來更加穩(wěn)健。常見的做法包括對(duì)已發(fā)生的應(yīng)付賬款、借款等債務(wù)不予入賬,或者將短期債務(wù)長(zhǎng)期化。一些公司在面臨巨額債務(wù)到期時(shí),通過與債權(quán)人私下協(xié)商,延遲債務(wù)的確認(rèn)時(shí)間,從而在財(cái)務(wù)報(bào)表上粉飾公司的償債能力。運(yùn)用不恰當(dāng)?shù)臅?huì)計(jì)政策:會(huì)計(jì)政策是公司編制財(cái)務(wù)報(bào)告時(shí)所采用的具體原則、基礎(chǔ)、慣例、規(guī)則和實(shí)務(wù)。不同的會(huì)計(jì)政策能夠產(chǎn)生不同的經(jīng)營(yíng)成果和財(cái)務(wù)狀況,一些公司的管理層會(huì)借助多種多樣的會(huì)計(jì)政策選擇來實(shí)現(xiàn)對(duì)自己有利的經(jīng)濟(jì)后果。比如,隨意變更固定資產(chǎn)折舊方法、存貨計(jì)價(jià)方法,或者不恰當(dāng)?shù)赜?jì)提資產(chǎn)減值準(zhǔn)備等。某公司可能為了增加當(dāng)期利潤(rùn),將固定資產(chǎn)折舊方法從加速折舊法改為直線折舊法,從而減少當(dāng)期的折舊費(fèi)用,虛增利潤(rùn)。掩飾重大交易或事實(shí):在會(huì)計(jì)報(bào)表項(xiàng)目中,以“其他應(yīng)收款”和“其他應(yīng)付款”作為調(diào)節(jié)器,掩飾資金的真實(shí)流向和交易實(shí)質(zhì);在表外披露中對(duì)重大事項(xiàng)如訴訟、擔(dān)保事項(xiàng)等隱藏或不及時(shí)披露。一些公司涉及重大訴訟案件,可能會(huì)影響公司的財(cái)務(wù)狀況和經(jīng)營(yíng)前景,但卻不按照規(guī)定在財(cái)務(wù)報(bào)表附注中進(jìn)行披露,導(dǎo)致投資者無法獲取全面的信息。2.1.2財(cái)務(wù)欺詐的危害上市公司財(cái)務(wù)欺詐行為猶如一顆毒瘤,對(duì)投資者、市場(chǎng)以及企業(yè)自身都帶來了極其嚴(yán)重的危害。對(duì)投資者的危害:投資者主要依據(jù)上市公司披露的財(cái)務(wù)信息進(jìn)行投資決策,而財(cái)務(wù)欺詐會(huì)使投資者基于錯(cuò)誤的信息做出決策,從而遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。以銀廣夏為例,該公司通過虛構(gòu)利潤(rùn)等手段,使股價(jià)大幅上漲,吸引了眾多投資者。然而,當(dāng)欺詐行為被揭露后,股價(jià)暴跌,無數(shù)投資者血本無歸,多年的積蓄化為泡影。財(cái)務(wù)欺詐還會(huì)削弱投資者對(duì)資本市場(chǎng)的信心,使他們對(duì)投資持謹(jǐn)慎態(tài)度,甚至可能導(dǎo)致部分投資者遠(yuǎn)離資本市場(chǎng),從而影響資本市場(chǎng)的資金供給和活力。對(duì)市場(chǎng)的危害:財(cái)務(wù)欺詐破壞了資本市場(chǎng)的公平、公正原則,擾亂了市場(chǎng)的正常運(yùn)行秩序。虛假的財(cái)務(wù)信息會(huì)誤導(dǎo)資源的配置,使資金流向業(yè)績(jī)虛假的公司,而真正具有發(fā)展?jié)摿土己脴I(yè)績(jī)的公司卻得不到應(yīng)有的資金支持,從而導(dǎo)致資源的錯(cuò)配和浪費(fèi)。財(cái)務(wù)欺詐事件的頻繁發(fā)生,會(huì)引發(fā)市場(chǎng)的恐慌情緒,導(dǎo)致股市大幅波動(dòng),影響整個(gè)資本市場(chǎng)的穩(wěn)定。如安然公司的財(cái)務(wù)欺詐事件,不僅導(dǎo)致其自身破產(chǎn),還引發(fā)了美國(guó)股市的大幅下跌,對(duì)全球資本市場(chǎng)都產(chǎn)生了負(fù)面影響。對(duì)企業(yè)自身的危害:雖然財(cái)務(wù)欺詐在短期內(nèi)可能使企業(yè)獲得一些利益,如提升股價(jià)、獲取融資等,但從長(zhǎng)期來看,必然會(huì)損害企業(yè)的聲譽(yù)和形象。一旦欺詐行為被揭露,企業(yè)將面臨法律訴訟、監(jiān)管處罰、客戶流失、合作伙伴信任喪失等一系列問題,最終導(dǎo)致企業(yè)的生存和發(fā)展受到嚴(yán)重威脅。例如,曾經(jīng)的乳制品巨頭三鹿集團(tuán),因財(cái)務(wù)欺詐和產(chǎn)品質(zhì)量問題,聲譽(yù)一落千丈,最終走向破產(chǎn)倒閉。財(cái)務(wù)欺詐還會(huì)使企業(yè)內(nèi)部的管理和運(yùn)營(yíng)陷入混亂,破壞企業(yè)的文化和價(jià)值觀,影響員工的積極性和忠誠(chéng)度。2.2現(xiàn)有財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別方法綜述2.2.1傳統(tǒng)財(cái)務(wù)指標(biāo)分析方法傳統(tǒng)財(cái)務(wù)指標(biāo)分析方法是識(shí)別上市公司財(cái)務(wù)欺詐的基礎(chǔ)手段,主要包括財(cái)務(wù)比率分析和趨勢(shì)分析等。財(cái)務(wù)比率分析是通過計(jì)算和分析各種財(cái)務(wù)比率,如償債能力比率(資產(chǎn)負(fù)債率、流動(dòng)比率、速動(dòng)比率等)、盈利能力比率(毛利率、凈利率、凈資產(chǎn)收益率等)、營(yíng)運(yùn)能力比率(存貨周轉(zhuǎn)率、應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率、總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率等),來評(píng)估公司的財(cái)務(wù)狀況和經(jīng)營(yíng)成果。例如,資產(chǎn)負(fù)債率是負(fù)債總額與資產(chǎn)總額的比率,反映了公司的負(fù)債水平和償債能力。如果一家公司的資產(chǎn)負(fù)債率過高,說明其債務(wù)負(fù)擔(dān)較重,可能面臨較大的償債風(fēng)險(xiǎn);毛利率是毛利與營(yíng)業(yè)收入的比率,體現(xiàn)了公司產(chǎn)品或服務(wù)的基本盈利能力。若毛利率明顯高于同行業(yè)平均水平,且沒有合理的業(yè)務(wù)支撐,可能存在虛構(gòu)收入或隱瞞成本的嫌疑。趨勢(shì)分析則是對(duì)公司的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)在多個(gè)期間的變化趨勢(shì)進(jìn)行觀察和分析,以發(fā)現(xiàn)異常波動(dòng)。通過繪制營(yíng)業(yè)收入、凈利潤(rùn)等關(guān)鍵指標(biāo)的時(shí)間序列圖,能夠直觀地看出公司業(yè)績(jī)的變化情況。如果某公司的營(yíng)業(yè)收入在某一時(shí)期突然大幅增長(zhǎng),而后又迅速回落,且這種波動(dòng)與行業(yè)整體趨勢(shì)不符,就需要進(jìn)一步深入調(diào)查,判斷是否存在財(cái)務(wù)欺詐行為。例如,某公司在過去幾年?duì)I業(yè)收入一直保持穩(wěn)定增長(zhǎng),但在某一年度突然增長(zhǎng)了50%,然而其市場(chǎng)份額、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力等并沒有發(fā)生顯著變化,這種異常增長(zhǎng)很可能是通過虛構(gòu)交易實(shí)現(xiàn)的。然而,傳統(tǒng)財(cái)務(wù)指標(biāo)分析方法存在一定的局限性。一方面,財(cái)務(wù)欺詐公司可能會(huì)巧妙地操縱財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),使得各項(xiàng)財(cái)務(wù)比率和趨勢(shì)表面上看起來合理,從而誤導(dǎo)分析者。例如,通過關(guān)聯(lián)交易虛構(gòu)收入和利潤(rùn),同時(shí)調(diào)整成本和費(fèi)用,使毛利率和凈利率等指標(biāo)保持在正常范圍內(nèi)。另一方面,這些方法主要基于歷史財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),對(duì)于公司未來的發(fā)展趨勢(shì)和潛在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)能力有限。而且,不同行業(yè)的公司財(cái)務(wù)指標(biāo)存在較大差異,缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來判斷異常情況,增加了識(shí)別財(cái)務(wù)欺詐的難度。此外,傳統(tǒng)財(cái)務(wù)指標(biāo)分析方法難以全面考慮公司的非財(cái)務(wù)因素,如公司治理結(jié)構(gòu)、管理層誠(chéng)信等,而這些因素對(duì)于判斷財(cái)務(wù)欺詐至關(guān)重要。例如,一家公司的管理層存在頻繁變更、內(nèi)部治理混亂等問題,可能暗示著公司存在財(cái)務(wù)欺詐的風(fēng)險(xiǎn),但這些信息無法通過財(cái)務(wù)指標(biāo)直接反映出來。2.2.2基于機(jī)器學(xué)習(xí)的識(shí)別方法隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,除了本文重點(diǎn)研究的支持向量機(jī)(SVM)模型外,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹等方法也展現(xiàn)出各自的特點(diǎn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模擬人類大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的計(jì)算模型,具有強(qiáng)大的非線性映射能力和自學(xué)習(xí)能力。在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以通過對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí),自動(dòng)提取數(shù)據(jù)中的特征和模式,從而對(duì)新的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和預(yù)測(cè)。例如,多層感知器(MLP)是一種常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),它由輸入層、隱藏層和輸出層組成。輸入層接收財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)特征,隱藏層通過非線性激活函數(shù)對(duì)輸入進(jìn)行變換和特征提取,輸出層則給出最終的預(yù)測(cè)結(jié)果,判斷公司是否存在財(cái)務(wù)欺詐行為。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠處理復(fù)雜的非線性關(guān)系,對(duì)數(shù)據(jù)的適應(yīng)性強(qiáng),在大規(guī)模數(shù)據(jù)上表現(xiàn)出較高的識(shí)別準(zhǔn)確率。然而,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也存在一些缺點(diǎn),如模型結(jié)構(gòu)復(fù)雜,訓(xùn)練過程需要大量的計(jì)算資源和時(shí)間;容易出現(xiàn)過擬合現(xiàn)象,導(dǎo)致模型在新數(shù)據(jù)上的泛化能力較差;模型的可解釋性差,難以理解其決策過程和依據(jù),這在金融領(lǐng)域的應(yīng)用中可能會(huì)受到一定的限制。決策樹是一種基于樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行決策的分類方法。它通過對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的特征進(jìn)行遞歸劃分,構(gòu)建出一棵決策樹,每個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)特征,每個(gè)分支表示一個(gè)決策規(guī)則,每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)類別。在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中,決策樹可以根據(jù)公司的財(cái)務(wù)指標(biāo)和其他特征,如資產(chǎn)負(fù)債率、凈利潤(rùn)增長(zhǎng)率、股權(quán)結(jié)構(gòu)等,逐步判斷公司是否存在財(cái)務(wù)欺詐風(fēng)險(xiǎn)。例如,C4.5算法是一種常用的決策樹算法,它通過計(jì)算信息增益率來選擇最優(yōu)的劃分特征,構(gòu)建決策樹。決策樹的優(yōu)點(diǎn)是模型簡(jiǎn)單直觀,易于理解和解釋,能夠清晰地展示決策過程和依據(jù);訓(xùn)練速度快,對(duì)數(shù)據(jù)的要求較低,能夠處理缺失值和噪聲數(shù)據(jù)。但決策樹也容易出現(xiàn)過擬合問題,特別是在數(shù)據(jù)量較小或特征較多的情況下,模型的泛化能力會(huì)受到影響。此外,決策樹對(duì)數(shù)據(jù)的分布較為敏感,不同的訓(xùn)練數(shù)據(jù)可能會(huì)導(dǎo)致不同的決策樹結(jié)構(gòu),從而影響模型的穩(wěn)定性。隨機(jī)森林是一種基于決策樹的集成學(xué)習(xí)算法,它通過構(gòu)建多個(gè)決策樹,并將它們的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合,來提高模型的性能和穩(wěn)定性。在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中,隨機(jī)森林可以有效地降低決策樹的過擬合風(fēng)險(xiǎn),提高模型的泛化能力。例如,隨機(jī)森林在構(gòu)建決策樹時(shí),會(huì)隨機(jī)選擇一部分樣本和特征,使得每個(gè)決策樹都具有一定的差異性。然后,通過投票或平均等方式,將多個(gè)決策樹的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行融合,得到最終的預(yù)測(cè)結(jié)果。隨機(jī)森林具有較好的抗噪聲能力和泛化性能,能夠處理高維數(shù)據(jù)和非線性問題。然而,隨機(jī)森林的模型復(fù)雜度較高,計(jì)算量較大,解釋性相對(duì)較差,雖然比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可解釋性略好,但仍然難以直觀地理解模型的決策過程。樸素貝葉斯是一種基于貝葉斯定理和特征條件獨(dú)立假設(shè)的分類方法。在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中,樸素貝葉斯假設(shè)各個(gè)特征之間相互獨(dú)立,通過計(jì)算每個(gè)類別在給定特征下的條件概率,來判斷樣本所屬的類別。例如,對(duì)于一個(gè)包含多個(gè)財(cái)務(wù)指標(biāo)的樣本,樸素貝葉斯會(huì)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)計(jì)算出在存在財(cái)務(wù)欺詐和不存在財(cái)務(wù)欺詐兩種情況下,每個(gè)指標(biāo)出現(xiàn)的概率,然后根據(jù)貝葉斯定理計(jì)算出該樣本屬于財(cái)務(wù)欺詐類別的概率。樸素貝葉斯算法簡(jiǎn)單,計(jì)算效率高,對(duì)小規(guī)模數(shù)據(jù)表現(xiàn)較好,并且在數(shù)據(jù)稀疏的情況下也能有較好的表現(xiàn)。但由于其假設(shè)特征之間相互獨(dú)立,在實(shí)際應(yīng)用中,財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的特征往往存在一定的相關(guān)性,這可能會(huì)影響模型的準(zhǔn)確性。三、SVM模型原理與優(yōu)勢(shì)3.1SVM模型的基本原理3.1.1線性可分SVM支持向量機(jī)(SVM)最初是為了解決線性可分的二分類問題而提出的。在一個(gè)給定的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集D=\{(x_1,y_1),(x_2,y_2),\cdots,(x_n,y_n)\}中,其中x_i\in\mathbb{R}^d是d維特征向量,y_i\in\{+1,-1\}是類別標(biāo)簽。若存在一個(gè)超平面w^Tx+b=0,能夠?qū)深悩颖就耆_地分開,即對(duì)于所有的樣本(x_i,y_i)都滿足y_i(w^Tx_i+b)\gt0,則稱該數(shù)據(jù)集是線性可分的,此時(shí)的SVM稱為線性可分SVM。線性可分SVM的核心思想是尋找一個(gè)最優(yōu)的超平面,使得該超平面不僅能夠?qū)深悩颖菊_分類,而且兩類樣本到超平面的間隔(margin)最大。這里的間隔是指兩類樣本中離超平面最近的樣本到超平面的距離,這個(gè)距離越大,分類器的泛化能力就越強(qiáng)。從幾何角度來看,在二維平面中,超平面就是一條直線;在三維空間中,超平面是一個(gè)平面;而在更高維度的空間中,超平面則是一個(gè)d-1維的子空間。對(duì)于給定的超平面w^Tx+b=0,樣本點(diǎn)x到該超平面的距離可以表示為\frac{|w^Tx+b|}{\|w\|}。為了方便計(jì)算,我們定義函數(shù)間隔\gamma_i=y_i(w^Tx_i+b),它表示樣本點(diǎn)(x_i,y_i)到超平面的帶符號(hào)的距離。當(dāng)y_i=+1且w^Tx_i+b\gt0,或者y_i=-1且w^Tx_i+b\lt0時(shí),函數(shù)間隔為正,表示樣本點(diǎn)被正確分類;反之,函數(shù)間隔為負(fù),表示樣本點(diǎn)被錯(cuò)誤分類。為了找到最優(yōu)超平面,我們需要最大化幾何間隔\frac{\gamma}{\|w\|},其中\(zhòng)gamma=\min_{i=1,\cdots,n}\gamma_i是所有樣本點(diǎn)的最小函數(shù)間隔。為了簡(jiǎn)化計(jì)算,我們可以固定\gamma=1(因?yàn)閈gamma和\|w\|同時(shí)縮放不會(huì)影響超平面的位置),此時(shí)優(yōu)化問題就轉(zhuǎn)化為:\begin{align*}\min_{w,b}&\frac{1}{2}\|w\|^2\\s.t.&y_i(w^Tx_i+b)\geq1,\quadi=1,\cdots,n\end{align*}這個(gè)優(yōu)化問題是一個(gè)凸二次規(guī)劃問題,其目標(biāo)函數(shù)\frac{1}{2}\|w\|^2是一個(gè)凸函數(shù),約束條件y_i(w^Tx_i+b)\geq1是線性不等式約束。通過求解這個(gè)優(yōu)化問題,我們可以得到最優(yōu)的超平面參數(shù)w^*和b^*,從而確定最優(yōu)超平面。在這個(gè)過程中,那些使得y_i(w^Tx_i+b)=1的樣本點(diǎn)被稱為支持向量,它們位于間隔邊界上,對(duì)確定最優(yōu)超平面起著關(guān)鍵作用。例如,在一個(gè)簡(jiǎn)單的二維線性可分?jǐn)?shù)據(jù)集上,支持向量就是那些離分類直線最近的點(diǎn),它們決定了分類直線的位置和方向。3.1.2線性不可分SVM與核函數(shù)在實(shí)際應(yīng)用中,大部分?jǐn)?shù)據(jù)集并不是線性可分的,即不存在一個(gè)超平面能夠?qū)深悩颖就耆_地分開。此時(shí),線性可分SVM的方法不再適用,需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),以處理這種線性不可分的情況。一種常用的方法是引入松弛變量\xi_i\geq0,允許部分樣本點(diǎn)不滿足y_i(w^Tx_i+b)\geq1的約束條件,即y_i(w^Tx_i+b)\geq1-\xi_i。這樣,我們就可以在一定程度上容忍分類錯(cuò)誤,使得SVM能夠處理線性不可分的數(shù)據(jù)。同時(shí),為了平衡間隔最大化和分類錯(cuò)誤的代價(jià),我們?cè)谀繕?biāo)函數(shù)中引入懲罰項(xiàng)C\sum_{i=1}^{n}\xi_i,其中C\gt0是懲罰參數(shù),用于控制對(duì)分類錯(cuò)誤的懲罰程度。C值越大,表示對(duì)分類錯(cuò)誤的懲罰越重,模型越傾向于減少分類錯(cuò)誤;C值越小,表示對(duì)分類錯(cuò)誤的容忍度越高,模型更注重最大化間隔。改進(jìn)后的優(yōu)化問題變?yōu)椋篭begin{align*}\min_{w,b,\xi}&\frac{1}{2}\|w\|^2+C\sum_{i=1}^{n}\xi_i\\s.t.&y_i(w^Tx_i+b)\geq1-\xi_i,\quadi=1,\cdots,n\\&\xi_i\geq0,\quadi=1,\cdots,n\end{align*}這個(gè)優(yōu)化問題被稱為線性支持向量機(jī)(linearSVM),它通過引入松弛變量和懲罰項(xiàng),解決了線性不可分?jǐn)?shù)據(jù)的分類問題。另一種處理線性不可分問題的重要方法是使用核函數(shù)(kernelfunction)。核函數(shù)的基本思想是將低維空間中的數(shù)據(jù)映射到高維空間中,使得在高維空間中數(shù)據(jù)變得線性可分。例如,在二維平面上,有些數(shù)據(jù)點(diǎn)可能無法用一條直線分開,但通過將它們映射到三維空間,可能就可以找到一個(gè)平面將它們分開。核函數(shù)K(x,z)定義為K(x,z)=\phi(x)^T\phi(z),其中\(zhòng)phi(x)是將數(shù)據(jù)點(diǎn)x從原始空間映射到高維特征空間的映射函數(shù)。通過核函數(shù),我們可以在不直接計(jì)算高維空間中坐標(biāo)的情況下,計(jì)算高維空間中兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的內(nèi)積。常見的核函數(shù)有線性核函數(shù)K(x,z)=x^Tz、多項(xiàng)式核函數(shù)K(x,z)=(x^Tz+1)^d、徑向基核函數(shù)(RBF)K(x,z)=\exp(-\gamma\|x-z\|^2)等。不同的核函數(shù)具有不同的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景,例如線性核函數(shù)適用于數(shù)據(jù)本身線性可分或近似線性可分的情況;多項(xiàng)式核函數(shù)可以處理一些具有多項(xiàng)式關(guān)系的數(shù)據(jù);徑向基核函數(shù)具有較強(qiáng)的非線性映射能力,能夠處理各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)分布。將核函數(shù)引入到線性支持向量機(jī)的優(yōu)化問題中,我們可以得到非線性支持向量機(jī)(nonlinearSVM)的優(yōu)化問題:\begin{align*}\min_{w,b,\xi}&\frac{1}{2}\|w\|^2+C\sum_{i=1}^{n}\xi_i\\s.t.&y_i(w^T\phi(x_i)+b)\geq1-\xi_i,\quadi=1,\cdots,n\\&\xi_i\geq0,\quadi=1,\cdots,n\end{align*}通過求解這個(gè)優(yōu)化問題,我們可以得到非線性支持向量機(jī)的分類模型,它能夠有效地處理線性不可分的數(shù)據(jù),在實(shí)際應(yīng)用中具有廣泛的應(yīng)用。例如,在圖像識(shí)別中,數(shù)據(jù)往往具有復(fù)雜的非線性特征,使用非線性支持向量機(jī)可以取得較好的分類效果。3.1.3SVM的數(shù)學(xué)模型與求解綜上所述,SVM的數(shù)學(xué)模型可以統(tǒng)一表示為:\begin{align*}\min_{w,b,\xi}&\frac{1}{2}\|w\|^2+C\sum_{i=1}^{n}\xi_i\\s.t.&y_i(w^T\phi(x_i)+b)\geq1-\xi_i,\quadi=1,\cdots,n\\&\xi_i\geq0,\quadi=1,\cdots,n\end{align*}當(dāng)數(shù)據(jù)線性可分時(shí),\xi_i=0,此時(shí)模型退化為線性可分SVM;當(dāng)數(shù)據(jù)線性不可分時(shí),通過引入松弛變量\xi_i和核函數(shù)\phi(x),模型變?yōu)榫€性支持向量機(jī)或非線性支持向量機(jī)。為了求解上述優(yōu)化問題,通常采用拉格朗日乘子法(Lagrangemultipliermethod)將其轉(zhuǎn)化為對(duì)偶問題(dualproblem)。首先,引入拉格朗日乘子\alpha_i\geq0和\mu_i\geq0,構(gòu)造拉格朗日函數(shù):L(w,b,\xi,\alpha,\mu)=\frac{1}{2}\|w\|^2+C\sum_{i=1}^{n}\xi_i-\sum_{i=1}^{n}\alpha_i[y_i(w^T\phi(x_i)+b)-1+\xi_i]-\sum_{i=1}^{n}\mu_i\xi_i然后,對(duì)w、b和\xi分別求偏導(dǎo)數(shù),并令其等于0,得到:\begin{cases}\frac{\partialL}{\partialw}=w-\sum_{i=1}^{n}\alpha_iy_i\phi(x_i)=0\\\frac{\partialL}{\partialb}=-\sum_{i=1}^{n}\alpha_iy_i=0\\\frac{\partialL}{\partial\xi_i}=C-\alpha_i-\mu_i=0\end{cases}將上述結(jié)果代入拉格朗日函數(shù)中,消去w、b和\xi,得到對(duì)偶問題:\begin{align*}\max_{\alpha}&\sum_{i=1}^{n}\alpha_i-\frac{1}{2}\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}^{n}\alpha_i\alpha_jy_iy_jK(x_i,x_j)\\s.t.&\sum_{i=1}^{n}\alpha_iy_i=0\\&0\leq\alpha_i\leqC,\quadi=1,\cdots,n\end{align*}其中K(x_i,x_j)=\phi(x_i)^T\phi(x_j)是核函數(shù)。對(duì)偶問題是一個(gè)凸二次規(guī)劃問題,可以使用標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化算法進(jìn)行求解。求解對(duì)偶問題得到拉格朗日乘子\alpha_i^*后,通過w^*=\sum_{i=1}^{n}\alpha_i^*y_i\phi(x_i)可以計(jì)算出權(quán)重向量w^*,再根據(jù)\sum_{i=1}^{n}\alpha_i^*y_i=0和y_j(w^{*T}\phi(x_j)+b^*)=1-\xi_j^*(對(duì)于支持向量x_j)可以計(jì)算出偏置項(xiàng)b^*。在實(shí)際應(yīng)用中,為了提高求解效率,通常使用序列最小優(yōu)化算法(SequentialMinimalOptimization,SMO)來求解對(duì)偶問題。SMO算法的基本思想是每次只選擇兩個(gè)拉格朗日乘子\alpha_i和\alpha_j進(jìn)行優(yōu)化,固定其他拉格朗日乘子,將原問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)二次規(guī)劃子問題,這個(gè)子問題可以通過解析方法快速求解。通過不斷迭代,逐步更新拉格朗日乘子,直到滿足收斂條件為止。SMO算法大大提高了SVM模型的訓(xùn)練速度,使其能夠應(yīng)用于大規(guī)模數(shù)據(jù)集。3.2SVM模型在分類問題中的優(yōu)勢(shì)3.2.1小樣本學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)在上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別研究中,樣本數(shù)據(jù)的獲取往往面臨諸多困難,數(shù)據(jù)的稀缺性是一個(gè)普遍存在的問題。一方面,財(cái)務(wù)欺詐行為本身具有隱蔽性,很難被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和揭露,導(dǎo)致公開的財(cái)務(wù)欺詐樣本數(shù)量有限;另一方面,收集和整理大量的上市公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間、人力和物力,且數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性也難以保證。在這種小樣本情況下,傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法容易出現(xiàn)過擬合現(xiàn)象,即模型在訓(xùn)練集上表現(xiàn)良好,但在測(cè)試集或?qū)嶋H應(yīng)用中卻表現(xiàn)不佳,無法準(zhǔn)確地識(shí)別新的數(shù)據(jù)樣本。支持向量機(jī)(SVM)模型在小樣本學(xué)習(xí)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。SVM的基本思想是尋找一個(gè)最優(yōu)的分類超平面,使得兩類樣本之間的間隔最大化。在求解這個(gè)最優(yōu)超平面的過程中,SVM只依賴于少量的支持向量,這些支持向量是位于兩類樣本邊界上的關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn),它們攜帶了分類所需的最重要信息。例如,在一個(gè)二維的線性可分?jǐn)?shù)據(jù)集上,SVM尋找的分類直線只與那些離分類直線最近的點(diǎn)(即支持向量)有關(guān),而其他遠(yuǎn)離分類直線的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)分類直線的確定沒有影響。這種特性使得SVM在小樣本情況下能夠充分利用有限的數(shù)據(jù)信息,構(gòu)建出具有良好泛化能力的分類模型,避免了過擬合問題的發(fā)生。從理論上來說,SVM通過最大化分類間隔,使得模型對(duì)噪聲和異常值具有較強(qiáng)的魯棒性。在小樣本數(shù)據(jù)集中,噪聲和異常值可能會(huì)對(duì)模型的訓(xùn)練產(chǎn)生較大的干擾,導(dǎo)致模型的性能下降。然而,SVM通過引入松弛變量和懲罰因子,能夠在一定程度上容忍這些噪聲和異常值,保證模型的穩(wěn)定性。例如,當(dāng)數(shù)據(jù)集中存在少量的離群點(diǎn)時(shí),SVM可以通過調(diào)整懲罰因子的大小,使得這些離群點(diǎn)對(duì)分類超平面的影響最小化,從而保持模型的泛化能力。此外,SVM的核函數(shù)技巧能夠?qū)⒌途S空間中的非線性問題轉(zhuǎn)化為高維空間中的線性問題,進(jìn)一步增強(qiáng)了模型對(duì)小樣本數(shù)據(jù)的適應(yīng)性。通過選擇合適的核函數(shù),SVM可以在高維空間中找到一個(gè)更加合適的分類超平面,提高模型的分類精度。3.2.2處理高維數(shù)據(jù)的能力上市公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)通常包含眾多的特征變量,這些變量涵蓋了公司的財(cái)務(wù)狀況、經(jīng)營(yíng)成果、現(xiàn)金流量等多個(gè)方面,維度較高。例如,資產(chǎn)負(fù)債表中的資產(chǎn)、負(fù)債和所有者權(quán)益項(xiàng)目包含了大量的明細(xì)科目,利潤(rùn)表中的各項(xiàng)收入和費(fèi)用也具有豐富的信息,再加上公司治理結(jié)構(gòu)、行業(yè)特征等非財(cái)務(wù)信息,使得財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的維度進(jìn)一步增加。在處理這些高維數(shù)據(jù)時(shí),傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法往往會(huì)面臨“維度災(zāi)難”問題,即隨著維度的增加,數(shù)據(jù)在空間中的分布變得越來越稀疏,計(jì)算量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),模型的性能也會(huì)急劇下降。SVM通過核函數(shù)巧妙地解決了高維數(shù)據(jù)處理的難題。核函數(shù)的作用是將低維空間中的數(shù)據(jù)映射到高維空間中,使得在高維空間中數(shù)據(jù)變得線性可分或更容易分類。以徑向基核函數(shù)(RBF)為例,它能夠?qū)?shù)據(jù)映射到一個(gè)無窮維的特征空間中,在這個(gè)高維空間中,原本在低維空間中線性不可分的數(shù)據(jù)可能會(huì)被一個(gè)超平面完美地分開。而且,SVM在計(jì)算過程中并不需要顯式地計(jì)算高維空間中的坐標(biāo),而是通過核函數(shù)直接計(jì)算高維空間中兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的內(nèi)積,大大降低了計(jì)算復(fù)雜度。這意味著SVM的計(jì)算復(fù)雜度與特征維數(shù)無關(guān),只與樣本數(shù)量有關(guān)。例如,在一個(gè)包含100個(gè)樣本和1000個(gè)特征的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)集上,使用SVM進(jìn)行分類時(shí),其計(jì)算量主要取決于樣本數(shù)量100,而不是特征維數(shù)1000。這種特性使得SVM能夠高效地處理高維的上市公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),準(zhǔn)確地識(shí)別出其中的財(cái)務(wù)欺詐模式。此外,SVM在高維空間中尋找最大間隔超平面的過程,實(shí)際上是在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一種有效的特征提取和降維。通過最大化間隔,SVM能夠自動(dòng)選擇那些對(duì)分類最有貢獻(xiàn)的特征,忽略那些冗余和無關(guān)的特征,從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)高維數(shù)據(jù)的降維處理。這種自動(dòng)特征選擇的能力使得SVM在處理高維財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí),不僅能夠提高計(jì)算效率,還能夠提升模型的分類性能和可解釋性。3.2.3泛化能力強(qiáng)泛化能力是衡量一個(gè)分類模型性能優(yōu)劣的重要指標(biāo),它指的是模型對(duì)未知數(shù)據(jù)的適應(yīng)能力和預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。在上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中,模型的泛化能力尤為關(guān)鍵,因?yàn)槲覀兿M麡?gòu)建的模型能夠準(zhǔn)確地識(shí)別出未來可能出現(xiàn)的財(cái)務(wù)欺詐行為,而不僅僅是在已知的訓(xùn)練數(shù)據(jù)上表現(xiàn)良好。SVM通過最大化分類間隔來提高模型的泛化能力。從幾何角度來看,分類間隔是指兩類樣本中離分類超平面最近的樣本到超平面的距離。SVM的目標(biāo)是找到一個(gè)最優(yōu)的超平面,使得這個(gè)分類間隔最大。例如,在一個(gè)簡(jiǎn)單的二維分類問題中,SVM會(huì)尋找一條直線(超平面),使得兩類樣本點(diǎn)到這條直線的距離之和最大。當(dāng)分類間隔越大時(shí),模型對(duì)未知數(shù)據(jù)的分類錯(cuò)誤率就越低,因?yàn)樵陂g隔較大的情況下,新的數(shù)據(jù)點(diǎn)更有可能被正確地分類到其所屬的類別中。這是因?yàn)殚g隔越大,意味著模型對(duì)數(shù)據(jù)的分類邊界更加清晰和穩(wěn)定,能夠更好地適應(yīng)數(shù)據(jù)的微小變化,從而提高了模型的泛化能力。從理論上來說,SVM的泛化能力與結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化原則密切相關(guān)。結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化原則是指在訓(xùn)練模型時(shí),不僅要最小化訓(xùn)練誤差(經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)),還要考慮模型的復(fù)雜度,以防止過擬合。SVM通過引入正則化項(xiàng)(如\frac{1}{2}\|w\|^2)來控制模型的復(fù)雜度,使得模型在最小化訓(xùn)練誤差的同時(shí),保持較低的復(fù)雜度。例如,在SVM的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)\min_{w,b,\xi}\frac{1}{2}\|w\|^2+C\sum_{i=1}^{n}\xi_i中,\frac{1}{2}\|w\|^2就是正則化項(xiàng),它用來懲罰模型的復(fù)雜度,C\sum_{i=1}^{n}\xi_i則是用來懲罰分類錯(cuò)誤。通過調(diào)整懲罰因子C的大小,可以平衡模型的復(fù)雜度和分類錯(cuò)誤,從而使模型在訓(xùn)練集和測(cè)試集上都能表現(xiàn)出較好的性能,提高了模型的泛化能力。綜上所述,SVM在小樣本學(xué)習(xí)、處理高維數(shù)據(jù)以及泛化能力等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì),這些優(yōu)勢(shì)使得SVM非常適合應(yīng)用于上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別領(lǐng)域,能夠有效地提高財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別的準(zhǔn)確性和可靠性。四、基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別實(shí)證研究4.1數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理4.1.1數(shù)據(jù)來源本研究的數(shù)據(jù)主要來源于多個(gè)權(quán)威的金融數(shù)據(jù)庫(kù)以及上市公司的年報(bào)。金融數(shù)據(jù)庫(kù)方面,選取了萬得(Wind)金融終端,它是國(guó)內(nèi)金融數(shù)據(jù)領(lǐng)域的重要平臺(tái),涵蓋了豐富的上市公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、市場(chǎng)交易數(shù)據(jù)以及宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等,為研究提供了全面、及時(shí)且準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。同時(shí),也參考了國(guó)泰安(CSMAR)數(shù)據(jù)庫(kù),該數(shù)據(jù)庫(kù)在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,其數(shù)據(jù)經(jīng)過嚴(yán)格的篩選和整理,具有較高的質(zhì)量和可靠性,特別是在公司治理、財(cái)務(wù)指標(biāo)等方面的數(shù)據(jù)較為詳細(xì),能夠?yàn)檠芯刻峁┒嗑S度的信息。對(duì)于上市公司的年報(bào),通過巨潮資訊網(wǎng)進(jìn)行獲取。巨潮資訊網(wǎng)是中國(guó)證監(jiān)會(huì)指定的上市公司信息披露網(wǎng)站,上市公司會(huì)在此定期披露年度報(bào)告、中期報(bào)告等重要信息,這些年報(bào)包含了公司詳細(xì)的財(cái)務(wù)報(bào)表、管理層討論與分析、重大事項(xiàng)披露等內(nèi)容,是研究上市公司財(cái)務(wù)狀況和經(jīng)營(yíng)成果的重要一手資料。例如,在分析某上市公司的財(cái)務(wù)欺詐行為時(shí),通過研讀其年報(bào)中的資產(chǎn)負(fù)債表、利潤(rùn)表和現(xiàn)金流量表,可以發(fā)現(xiàn)公司在收入確認(rèn)、成本核算等方面可能存在的異常情況;從管理層討論與分析部分,能夠了解公司對(duì)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)的解釋和未來發(fā)展規(guī)劃,判斷其是否與實(shí)際財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)相符;重大事項(xiàng)披露則有助于發(fā)現(xiàn)公司是否存在未披露的關(guān)聯(lián)交易、訴訟事項(xiàng)等可能影響財(cái)務(wù)狀況的因素。為了確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性,在收集數(shù)據(jù)時(shí),對(duì)不同來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行了交叉驗(yàn)證。對(duì)于同一項(xiàng)財(cái)務(wù)指標(biāo),對(duì)比萬得、國(guó)泰安數(shù)據(jù)庫(kù)以及上市公司年報(bào)中的數(shù)據(jù),若出現(xiàn)差異,進(jìn)一步核實(shí)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性,通過查閱相關(guān)公告、新聞報(bào)道或咨詢專業(yè)人士等方式,確保最終使用的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。4.1.2數(shù)據(jù)清洗與篩選在收集到原始數(shù)據(jù)后,由于數(shù)據(jù)可能存在缺失值、異常值以及重復(fù)記錄等問題,這些問題會(huì)影響數(shù)據(jù)的質(zhì)量和后續(xù)模型的訓(xùn)練效果,因此需要進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗與篩選。首先,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行缺失值處理。采用Python的pandas庫(kù)來識(shí)別數(shù)據(jù)集中的缺失值,通過isnull()函數(shù)可以快速判斷每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是否為缺失值,并使用sum()函數(shù)統(tǒng)計(jì)每列缺失值的數(shù)量。對(duì)于缺失值較少的列,若缺失值比例低于5%,根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn),選擇使用均值、中位數(shù)或眾數(shù)進(jìn)行填充。例如,對(duì)于財(cái)務(wù)指標(biāo)“營(yíng)業(yè)收入”,如果存在少量缺失值,可以使用該公司過去幾年?duì)I業(yè)收入的均值進(jìn)行填充;對(duì)于“行業(yè)類別”等分類數(shù)據(jù),若存在缺失值,則使用眾數(shù)(即出現(xiàn)頻率最高的類別)進(jìn)行填充。而對(duì)于缺失值比例較高(超過30%)的列,如某些公司特定的財(cái)務(wù)明細(xì)科目,由于其數(shù)據(jù)缺失過多,可能會(huì)影響數(shù)據(jù)的可靠性和模型的訓(xùn)練效果,因此選擇直接刪除這些列。其次,檢測(cè)和處理異常值。運(yùn)用箱線圖方法來識(shí)別異常值,通過matplotlib庫(kù)繪制每個(gè)財(cái)務(wù)指標(biāo)的箱線圖。箱線圖中的“胡須”(即上下邊緣)表示數(shù)據(jù)的正常范圍,超出“胡須”范圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)被視為異常值。例如,對(duì)于“凈利潤(rùn)”指標(biāo),若某個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于或低于其他數(shù)據(jù)點(diǎn),且超出了箱線圖的“胡須”范圍,就可能是異常值。對(duì)于異常值的處理,根據(jù)其產(chǎn)生的原因采取不同的方法。如果是由于數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤導(dǎo)致的異常值,如小數(shù)點(diǎn)錯(cuò)位等,通過查閱原始資料或相關(guān)公告進(jìn)行修正;如果是由于公司的特殊經(jīng)營(yíng)活動(dòng)或突發(fā)事件導(dǎo)致的異常值,如重大資產(chǎn)重組、自然災(zāi)害等,在數(shù)據(jù)中添加標(biāo)記,并結(jié)合具體情況進(jìn)行分析,判斷是否保留該數(shù)據(jù)點(diǎn)。對(duì)于一些無法確定原因且對(duì)數(shù)據(jù)整體分布影響較大的異常值,采用縮尾處理(Winsorize)的方法,即將異常值替換為指定分位數(shù)(如1%和99%分位數(shù))的值,以減少其對(duì)數(shù)據(jù)的影響。最后,篩選有效樣本數(shù)據(jù)。根據(jù)研究目的,設(shè)定篩選條件。本研究聚焦于A股上市公司,因此只保留在A股市場(chǎng)上市的公司數(shù)據(jù)。同時(shí),為了保證數(shù)據(jù)的一致性和可比性,剔除了金融行業(yè)的上市公司數(shù)據(jù),因?yàn)榻鹑谛袠I(yè)的財(cái)務(wù)報(bào)表結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)特點(diǎn)與其他行業(yè)存在較大差異,其財(cái)務(wù)指標(biāo)的計(jì)算和分析方法也有所不同。此外,對(duì)于上市時(shí)間不足3年的公司,由于其財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)較少,難以反映公司的長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)狀況和財(cái)務(wù)特征,也將其從樣本中剔除。經(jīng)過上述數(shù)據(jù)清洗與篩選過程,最終得到了一個(gè)質(zhì)量較高、適合用于后續(xù)分析的數(shù)據(jù)集,為基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別研究奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。4.1.3數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化在完成數(shù)據(jù)清洗與篩選后,由于數(shù)據(jù)集中不同特征的量綱和取值范圍可能存在較大差異,例如,“營(yíng)業(yè)收入”的數(shù)值通常較大,可能以億元為單位,而“流動(dòng)比率”則是一個(gè)相對(duì)較小的數(shù)值,在1-2左右。如果直接將這些數(shù)據(jù)輸入到SVM模型中,會(huì)導(dǎo)致模型在訓(xùn)練過程中對(duì)不同特征的重視程度不同,取值范圍較大的特征可能會(huì)主導(dǎo)模型的訓(xùn)練,而取值范圍較小的特征則可能被忽略,從而影響模型的性能和準(zhǔn)確性。因此,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,使不同特征具有相同的尺度。本研究采用Z-score標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。Z-score標(biāo)準(zhǔn)化的公式為:x_{i}^{*}=\frac{x_{i}-\mu}{\sigma},其中x_{i}是原始數(shù)據(jù),\mu是數(shù)據(jù)的均值,\sigma是數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差,x_{i}^{*}是標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)。通過這種方法,將數(shù)據(jù)集中的每個(gè)特征都轉(zhuǎn)化為均值為0,標(biāo)準(zhǔn)差為1的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。在Python中,可以使用sklearn.preprocessing庫(kù)中的StandardScaler類來實(shí)現(xiàn)Z-score標(biāo)準(zhǔn)化。例如:fromsklearn.preprocessingimportStandardScalerscaler=StandardScaler()data_scaled=scaler.fit_transform(data)scaler=StandardScaler()data_scaled=scaler.fit_transform(data)data_scaled=scaler.fit_transform(data)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的作用主要有以下幾點(diǎn):一是消除量綱的影響,使得不同特征在模型訓(xùn)練中具有相同的權(quán)重,避免因量綱不同而導(dǎo)致的模型偏差。二是加快模型的收斂速度,標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)分布更加集中和規(guī)律,能夠使模型在訓(xùn)練過程中更快地找到最優(yōu)解,提高訓(xùn)練效率。三是提高模型的泛化能力,經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理的數(shù)據(jù)能夠更好地適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)集和場(chǎng)景,使模型在不同的樣本上都能保持較好的性能,從而提高模型的泛化能力和穩(wěn)定性。通過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,為后續(xù)SVM模型的訓(xùn)練和應(yīng)用提供了更優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù),有助于提高上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別的準(zhǔn)確性和可靠性。4.2特征選擇與提取4.2.1財(cái)務(wù)指標(biāo)特征財(cái)務(wù)指標(biāo)是反映上市公司財(cái)務(wù)狀況和經(jīng)營(yíng)成果的關(guān)鍵數(shù)據(jù),能夠?yàn)樨?cái)務(wù)欺詐識(shí)別提供重要線索。本研究選取了盈利能力、償債能力、營(yíng)運(yùn)能力等多個(gè)方面的財(cái)務(wù)指標(biāo)作為特征變量。盈利能力指標(biāo)能夠直觀地反映公司在一定時(shí)期內(nèi)獲取利潤(rùn)的能力,是衡量公司經(jīng)營(yíng)績(jī)效的重要標(biāo)準(zhǔn)。常用的盈利能力指標(biāo)包括毛利率、凈利率、凈資產(chǎn)收益率(ROE)等。毛利率是毛利與營(yíng)業(yè)收入的比值,體現(xiàn)了公司產(chǎn)品或服務(wù)在扣除直接成本后的盈利能力。如果一家公司的毛利率顯著高于同行業(yè)平均水平,且缺乏合理的業(yè)務(wù)解釋,可能存在虛構(gòu)收入或隱瞞成本的嫌疑,從而暗示財(cái)務(wù)欺詐的可能性。凈利率則是凈利潤(rùn)與營(yíng)業(yè)收入的比率,它在毛利率的基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮了公司的期間費(fèi)用和其他收支情況,更全面地反映了公司的盈利水平。凈資產(chǎn)收益率是凈利潤(rùn)與平均凈資產(chǎn)的百分比,反映了股東權(quán)益的收益水平,用以衡量公司運(yùn)用自有資本的效率。較高的ROE通常意味著公司具有較強(qiáng)的盈利能力,但如果ROE過高且持續(xù)增長(zhǎng),同時(shí)伴隨著應(yīng)收賬款、存貨等項(xiàng)目的異常增加,也可能是財(cái)務(wù)欺詐的信號(hào)。償債能力指標(biāo)用于評(píng)估公司償還債務(wù)的能力,分為短期償債能力和長(zhǎng)期償債能力指標(biāo)。短期償債能力指標(biāo)如流動(dòng)比率和速動(dòng)比率,流動(dòng)比率是流動(dòng)資產(chǎn)與流動(dòng)負(fù)債的比值,反映了公司用流動(dòng)資產(chǎn)償還流動(dòng)負(fù)債的能力。一般認(rèn)為,流動(dòng)比率應(yīng)保持在2左右較為合理,如果該比率過低,說明公司可能面臨短期償債困難;但如果過高,可能意味著公司流動(dòng)資產(chǎn)的利用效率不高。速動(dòng)比率是速動(dòng)資產(chǎn)(流動(dòng)資產(chǎn)減去存貨)與流動(dòng)負(fù)債的比率,它剔除了存貨對(duì)短期償債能力的影響,更能準(zhǔn)確地反映公司的即時(shí)償債能力。長(zhǎng)期償債能力指標(biāo)如資產(chǎn)負(fù)債率,是負(fù)債總額與資產(chǎn)總額的比例,反映了公司總資產(chǎn)中有多少是通過負(fù)債籌集的。資產(chǎn)負(fù)債率過高,表明公司的債務(wù)負(fù)擔(dān)較重,財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較大,可能存在為了掩蓋債務(wù)問題而進(jìn)行財(cái)務(wù)欺詐的動(dòng)機(jī)。營(yíng)運(yùn)能力指標(biāo)衡量公司資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率的高低,體現(xiàn)了公司管理層對(duì)資產(chǎn)的管理和運(yùn)用能力。常見的營(yíng)運(yùn)能力指標(biāo)包括存貨周轉(zhuǎn)率、應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率和總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率。存貨周轉(zhuǎn)率是營(yíng)業(yè)成本與平均存貨余額的比值,反映了公司存貨周轉(zhuǎn)的速度。存貨周轉(zhuǎn)率過低,可能表示公司存貨積壓嚴(yán)重,銷售不暢,或者存在存貨計(jì)價(jià)不實(shí)等問題;反之,過高的存貨周轉(zhuǎn)率也可能暗示公司存在虛構(gòu)銷售業(yè)務(wù)以加快存貨周轉(zhuǎn)的情況。應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率是營(yíng)業(yè)收入與平均應(yīng)收賬款余額的比率,反映了公司收回應(yīng)收賬款的速度。如果應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率持續(xù)下降,且應(yīng)收賬款余額不斷增加,可能意味著公司的銷售信用政策過于寬松,或者存在虛構(gòu)應(yīng)收賬款以虛增收入的現(xiàn)象??傎Y產(chǎn)周轉(zhuǎn)率是營(yíng)業(yè)收入與平均資產(chǎn)總額的比值,綜合反映了公司全部資產(chǎn)的運(yùn)營(yíng)效率??傎Y產(chǎn)周轉(zhuǎn)率較低,說明公司資產(chǎn)利用效率不高,可能存在資產(chǎn)閑置或浪費(fèi)的情況。這些財(cái)務(wù)指標(biāo)從不同角度反映了公司的財(cái)務(wù)狀況和經(jīng)營(yíng)成果,通過對(duì)它們的分析和綜合考量,可以有效識(shí)別上市公司潛在的財(cái)務(wù)欺詐行為。例如,一家公司可能通過虛構(gòu)銷售業(yè)務(wù)來提高營(yíng)業(yè)收入,從而使毛利率、凈利率和ROE等盈利能力指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)異,但同時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)收賬款周轉(zhuǎn)率下降、存貨周轉(zhuǎn)率異常以及資產(chǎn)負(fù)債率上升等問題,這些異常變化可以作為識(shí)別財(cái)務(wù)欺詐的重要依據(jù)。4.2.2非財(cái)務(wù)指標(biāo)特征除了財(cái)務(wù)指標(biāo)外,公司治理結(jié)構(gòu)、管理層特征等非財(cái)務(wù)指標(biāo)在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中也具有重要作用,能夠提供財(cái)務(wù)指標(biāo)所無法反映的信息,幫助更全面、準(zhǔn)確地判斷上市公司是否存在財(cái)務(wù)欺詐行為。公司治理結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代企業(yè)制度的核心,它涉及公司的決策機(jī)制、監(jiān)督機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制等方面,對(duì)公司的運(yùn)營(yíng)和發(fā)展起著關(guān)鍵的引導(dǎo)和約束作用。合理有效的公司治理結(jié)構(gòu)能夠確保公司管理層的行為符合股東和其他利益相關(guān)者的利益,降低管理層進(jìn)行財(cái)務(wù)欺詐的動(dòng)機(jī)和機(jī)會(huì)。本研究選取了股權(quán)結(jié)構(gòu)、獨(dú)立董事比例、董事會(huì)規(guī)模等作為反映公司治理結(jié)構(gòu)的非財(cái)務(wù)指標(biāo)。股權(quán)結(jié)構(gòu)是公司治理的基礎(chǔ),股權(quán)集中度和股權(quán)制衡度對(duì)公司治理效果有著重要影響。當(dāng)股權(quán)高度集中時(shí),控股股東可能會(huì)利用其控制權(quán)謀取私利,通過財(cái)務(wù)欺詐等手段損害中小股東的利益。例如,一些上市公司的控股股東通過關(guān)聯(lián)交易將公司資產(chǎn)轉(zhuǎn)移至自己控制的企業(yè),同時(shí)在財(cái)務(wù)報(bào)表中進(jìn)行虛假記載,以掩蓋其不當(dāng)行為。股權(quán)制衡度則反映了其他股東對(duì)控股股東的制衡能力,較高的股權(quán)制衡度能夠在一定程度上抑制控股股東的機(jī)會(huì)主義行為。獨(dú)立董事作為公司治理中的外部監(jiān)督力量,其獨(dú)立性和專業(yè)性能夠?qū)镜臎Q策和運(yùn)營(yíng)進(jìn)行有效監(jiān)督。較高比例的獨(dú)立董事可以增強(qiáng)董事會(huì)的獨(dú)立性,提高決策的科學(xué)性和公正性,減少管理層進(jìn)行財(cái)務(wù)欺詐的可能性。董事會(huì)規(guī)模是指董事會(huì)成員的數(shù)量,適度的董事會(huì)規(guī)模能夠保證董事會(huì)決策的效率和質(zhì)量。如果董事會(huì)規(guī)模過大,可能導(dǎo)致決策效率低下,內(nèi)部溝通協(xié)調(diào)困難,增加管理層操縱財(cái)務(wù)信息的機(jī)會(huì);而董事會(huì)規(guī)模過小,則可能無法充分發(fā)揮監(jiān)督和決策職能。管理層特征也是影響公司財(cái)務(wù)行為的重要因素。管理層的誠(chéng)信度、專業(yè)能力和經(jīng)營(yíng)理念等都會(huì)對(duì)公司的財(cái)務(wù)報(bào)告質(zhì)量產(chǎn)生影響。本研究考慮了管理層薪酬、管理層持股比例、管理層變更等指標(biāo)。管理層薪酬是對(duì)管理層工作的一種激勵(lì)和回報(bào),合理的薪酬體系能夠激勵(lì)管理層努力提高公司業(yè)績(jī),而過高或不合理的薪酬結(jié)構(gòu)可能會(huì)引發(fā)管理層的道德風(fēng)險(xiǎn),為了獲取高額薪酬而進(jìn)行財(cái)務(wù)欺詐。例如,一些公司的管理層薪酬與公司業(yè)績(jī)過度掛鉤,當(dāng)公司實(shí)際業(yè)績(jī)無法達(dá)到薪酬考核目標(biāo)時(shí),管理層可能會(huì)通過操縱財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)來虛增業(yè)績(jī),以獲取高額薪酬。管理層持股比例反映了管理層與股東利益的一致性程度。當(dāng)管理層持股比例較高時(shí),管理層與股東的利益更加緊密地聯(lián)系在一起,他們更有動(dòng)力維護(hù)公司的長(zhǎng)期利益,減少財(cái)務(wù)欺詐行為的發(fā)生。管理層變更也是一個(gè)重要的指標(biāo),如果公司頻繁更換管理層,可能暗示公司內(nèi)部存在管理問題或經(jīng)營(yíng)困境,管理層為了掩蓋這些問題而進(jìn)行財(cái)務(wù)欺詐的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)相應(yīng)增加。這些非財(cái)務(wù)指標(biāo)與財(cái)務(wù)指標(biāo)相互補(bǔ)充,能夠從不同維度反映公司的運(yùn)營(yíng)狀況和管理水平,為基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別提供更豐富的信息,有助于提高識(shí)別的準(zhǔn)確性和可靠性。4.2.3特征選擇方法在獲取了大量的財(cái)務(wù)指標(biāo)和非財(cái)務(wù)指標(biāo)后,為了提高模型的訓(xùn)練效率和識(shí)別準(zhǔn)確性,需要從眾多的特征變量中篩選出最具代表性的特征,降低數(shù)據(jù)維度,減少冗余信息和噪聲干擾。本研究采用了相關(guān)性分析和主成分分析等方法進(jìn)行特征選擇。相關(guān)性分析是一種常用的特征選擇方法,它通過計(jì)算特征變量之間的相關(guān)性系數(shù),來衡量?jī)蓚€(gè)變量之間線性關(guān)系的強(qiáng)度和方向。在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中,我們主要關(guān)注特征變量與被解釋變量(即是否存在財(cái)務(wù)欺詐)之間的相關(guān)性。對(duì)于與財(cái)務(wù)欺詐相關(guān)性較弱的特征變量,它們對(duì)識(shí)別財(cái)務(wù)欺詐的貢獻(xiàn)較小,可能會(huì)增加模型的復(fù)雜度和噪聲,因此可以考慮將其剔除。例如,對(duì)于一些與公司財(cái)務(wù)狀況和經(jīng)營(yíng)成果關(guān)系不大的財(cái)務(wù)明細(xì)科目,或者一些與財(cái)務(wù)欺詐沒有直接關(guān)聯(lián)的非財(cái)務(wù)指標(biāo),通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)它們與是否存在財(cái)務(wù)欺詐的相關(guān)性系數(shù)較低,就可以將這些特征從數(shù)據(jù)集中刪除。在Python中,可以使用pandas庫(kù)和numpy庫(kù)進(jìn)行相關(guān)性分析,通過corr()函數(shù)計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣,并根據(jù)設(shè)定的閾值篩選出相關(guān)性較高的特征變量。主成分分析(PCA)是一種降維技術(shù),它通過線性變換將原始的多個(gè)特征變量轉(zhuǎn)換為一組新的互不相關(guān)的綜合變量,即主成分。這些主成分能夠最大限度地保留原始數(shù)據(jù)的信息,同時(shí)降低數(shù)據(jù)的維度。在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中,PCA可以將眾多的財(cái)務(wù)和非財(cái)務(wù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換為少數(shù)幾個(gè)主成分,這些主成分包含了原始指標(biāo)的主要信息,并且相互之間不存在線性相關(guān)性,從而簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),減少了模型訓(xùn)練的計(jì)算量。例如,在一個(gè)包含幾十個(gè)財(cái)務(wù)和非財(cái)務(wù)指標(biāo)的數(shù)據(jù)集上,通過PCA可以將這些指標(biāo)轉(zhuǎn)換為5-10個(gè)主成分,這些主成分能夠解釋原始數(shù)據(jù)大部分的方差信息。在Python中,可以使用sklearn.decomposition庫(kù)中的PCA類來實(shí)現(xiàn)主成分分析。首先,創(chuàng)建PCA對(duì)象并指定要保留的主成分?jǐn)?shù)量或解釋方差的比例;然后,使用fit_transform()函數(shù)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析,得到降維后的數(shù)據(jù)。通過相關(guān)性分析和主成分分析等特征選擇方法的綜合應(yīng)用,能夠從大量的特征變量中篩選出最具判別力的特征,有效降低數(shù)據(jù)維度,提高模型的訓(xùn)練效率和識(shí)別性能,為基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別提供更優(yōu)質(zhì)的特征數(shù)據(jù)集。4.3SVM模型的構(gòu)建與訓(xùn)練4.3.1模型選擇與參數(shù)設(shè)置在構(gòu)建基于SVM模型的上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別系統(tǒng)時(shí),模型類型的選擇以及參數(shù)設(shè)置至關(guān)重要,它們直接影響著模型的性能和識(shí)別效果。對(duì)于模型類型,由于上市公司財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)通常呈現(xiàn)出復(fù)雜的非線性關(guān)系,簡(jiǎn)單的線性SVM難以準(zhǔn)確捕捉其中的特征和模式,因此本研究選用非線性SVM來處理財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別問題。非線性SVM通過核函數(shù)將低維空間中的數(shù)據(jù)映射到高維空間,使得在高維空間中數(shù)據(jù)變得線性可分或更容易分類,從而能夠更好地適應(yīng)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的復(fù)雜性。在核函數(shù)的選擇上,徑向基核函數(shù)(RBF)因其具有較強(qiáng)的非線性映射能力和良好的泛化性能,被廣泛應(yīng)用于各種非線性分類問題,在財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別領(lǐng)域也表現(xiàn)出了較好的效果。RBF核函數(shù)的表達(dá)式為K(x,z)=\exp(-\gamma\|x-z\|^2),其中\(zhòng)gamma是核函數(shù)的參數(shù),它決定了核函數(shù)的寬度,控制著數(shù)據(jù)在高維空間中的映射程度。\gamma值越大,意味著數(shù)據(jù)在高維空間中的映射越復(fù)雜,模型對(duì)數(shù)據(jù)的擬合能力越強(qiáng),但也容易導(dǎo)致過擬合;\gamma值越小,模型的復(fù)雜度越低,泛化能力越強(qiáng),但可能會(huì)出現(xiàn)欠擬合的情況。因此,合理選擇\gamma值對(duì)于模型的性能至關(guān)重要。除了核函數(shù)參數(shù)\gamma,懲罰參數(shù)C也是SVM模型中的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。懲罰參數(shù)C用于控制對(duì)分類錯(cuò)誤的懲罰程度,它在模型的復(fù)雜度和分類錯(cuò)誤之間進(jìn)行權(quán)衡。當(dāng)C值較大時(shí),模型對(duì)分類錯(cuò)誤的懲罰較重,會(huì)更加注重減少訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的分類錯(cuò)誤,傾向于選擇一個(gè)復(fù)雜的模型來擬合訓(xùn)練數(shù)據(jù),可能會(huì)導(dǎo)致過擬合;當(dāng)C值較小時(shí),模型對(duì)分類錯(cuò)誤的容忍度較高,更注重模型的泛化能力,會(huì)選擇一個(gè)簡(jiǎn)單的模型,但可能會(huì)出現(xiàn)較多的分類錯(cuò)誤。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和模型的性能表現(xiàn),對(duì)懲罰參數(shù)C進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。為了確定最優(yōu)的核函數(shù)參數(shù)\gamma和懲罰參數(shù)C,本研究采用了網(wǎng)格搜索(GridSearch)和交叉驗(yàn)證(Cross-Validation)相結(jié)合的方法。網(wǎng)格搜索是一種通過遍歷指定參數(shù)范圍內(nèi)的所有可能值,來尋找最優(yōu)參數(shù)組合的方法。在本研究中,首先定義一個(gè)\gamma和C的參數(shù)取值范圍,例如\gamma取值為[0.01,0.1,1,10],C取值為[0.1,1,10,100]。然后,使用交叉驗(yàn)證來評(píng)估每個(gè)參數(shù)組合在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上的性能。交叉驗(yàn)證是將訓(xùn)練數(shù)據(jù)劃分為多個(gè)子集,每次使用其中一個(gè)子集作為驗(yàn)證集,其余子集作為訓(xùn)練集,重復(fù)多次訓(xùn)練和驗(yàn)證過程,最后將多次驗(yàn)證的結(jié)果進(jìn)行平均,得到該參數(shù)組合的平均性能指標(biāo)。通過比較不同參數(shù)組合的平均性能指標(biāo),選擇性能最優(yōu)的參數(shù)組合作為SVM模型的最終參數(shù)設(shè)置。4.3.2訓(xùn)練集與測(cè)試集劃分為了準(zhǔn)確評(píng)估SVM模型在上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中的性能,需要將預(yù)處理和特征選擇后的數(shù)據(jù)劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集。訓(xùn)練集用于訓(xùn)練SVM模型,使其學(xué)習(xí)到財(cái)務(wù)欺詐數(shù)據(jù)的特征和模式;測(cè)試集則用于評(píng)估模型的泛化能力,檢驗(yàn)?zāi)P驮谖粗獢?shù)據(jù)上的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。本研究采用分層抽樣(StratifiedSampling)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)劃分。分層抽樣是一種將總體按照某些特征或?qū)傩詣澐譃椴煌瑢哟位蝾悇e,然后從每個(gè)層次中獨(dú)立地進(jìn)行抽樣的方法。在上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中,財(cái)務(wù)欺詐樣本和非財(cái)務(wù)欺詐樣本的數(shù)量往往存在較大差異,屬于典型的不均衡數(shù)據(jù)。采用分層抽樣可以確保訓(xùn)練集和測(cè)試集中財(cái)務(wù)欺詐樣本和非財(cái)務(wù)欺詐樣本的比例與原始數(shù)據(jù)集中的比例相同,從而避免因樣本不均衡導(dǎo)致的模型偏差。例如,原始數(shù)據(jù)集中財(cái)務(wù)欺詐樣本占比為10%,非財(cái)務(wù)欺詐樣本占比為90%,那么在劃分訓(xùn)練集和測(cè)試集時(shí),也應(yīng)保證這兩個(gè)集合中財(cái)務(wù)欺詐樣本和非財(cái)務(wù)欺詐樣本的比例分別為10%和90%。按照常見的劃分比例,將數(shù)據(jù)集按照70%和30%的比例劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集。即從原始數(shù)據(jù)集中隨機(jī)抽取70%的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集,用于模型的訓(xùn)練;剩下的30%的數(shù)據(jù)作為測(cè)試集,用于模型的評(píng)估。在Python中,可以使用sklearn.model_selection庫(kù)中的train_test_split函數(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的劃分,示例代碼如下:fromsklearn.model_selectionimporttrain_test_splitX_train,X_test,y_train,y_test=train_test_split(X,y,test_size=0.3,stratify=y,random_state=42)X_train,X_test,y_train,y_test=train_test_split(X,y,test_size=0.3,stratify=y,random_state=42)其中,X是特征矩陣,包含了經(jīng)過特征選擇后的財(cái)務(wù)指標(biāo)和非財(cái)務(wù)指標(biāo);y是標(biāo)簽向量,取值為1表示存在財(cái)務(wù)欺詐,取值為0表示不存在財(cái)務(wù)欺詐;test_size參數(shù)指定了測(cè)試集的比例為0.3;stratify參數(shù)設(shè)置為y,表示按照標(biāo)簽進(jìn)行分層抽樣;random_state參數(shù)用于設(shè)置隨機(jī)種子,保證每次劃分的結(jié)果具有可重復(fù)性。通過合理劃分訓(xùn)練集和測(cè)試集,能夠?yàn)镾VM模型的訓(xùn)練和評(píng)估提供可靠的數(shù)據(jù)支持,準(zhǔn)確地衡量模型在上市公司財(cái)務(wù)欺詐識(shí)別中的性能表現(xiàn)。4.3.3模型訓(xùn)練過程在完成模型選擇、參數(shù)設(shè)置以及訓(xùn)練集和測(cè)試集劃分后,便可以利用訓(xùn)練集數(shù)據(jù)對(duì)SVM模型進(jìn)行訓(xùn)練。在訓(xùn)練過程中,SVM模型會(huì)根據(jù)訓(xùn)練集中的樣本數(shù)據(jù),學(xué)習(xí)到財(cái)務(wù)欺詐數(shù)據(jù)的特征和模式,從而構(gòu)建出一個(gè)能夠準(zhǔn)確識(shí)別財(cái)務(wù)欺詐的分類模型。本研究使用Python的sklearn.svm庫(kù)中的SVC(SupportVectorClassification)類來實(shí)現(xiàn)SVM模型的訓(xùn)練。SVC類提供了豐富的參數(shù)設(shè)置選項(xiàng),方便用戶根據(jù)具體需求調(diào)整模型。在訓(xùn)練之前,首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)SVC對(duì)象,并設(shè)置其核函數(shù)、懲罰參數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)。例如:fromsklearn.svmimportSVCsvm_model=SVC(kernel='rbf',C=10,gamma=0.1)svm_model=SVC(kernel='rbf',C=10,gamma=0.1)這里設(shè)置核函數(shù)為徑向基核函數(shù)(rbf),懲罰參數(shù)C為10,核函數(shù)參數(shù)gamma為0.1,這些參數(shù)是通過前面介紹的網(wǎng)格搜索和交叉驗(yàn)證方法確定的最優(yōu)參數(shù)組合。創(chuàng)建好SVC對(duì)象后,使用訓(xùn)練集數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練,調(diào)用fit方法即可完成訓(xùn)練過程:svm_model.fit(X_train,y_train)在訓(xùn)練過程中,SVC對(duì)象會(huì)根據(jù)訓(xùn)練集數(shù)據(jù)X_train和對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽y_train,尋找一個(gè)最優(yōu)的分類超平面,使得兩類樣本之間的間隔最大化。這個(gè)過程涉及到復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算和優(yōu)化算法,SVC類會(huì)自動(dòng)完成這些計(jì)算,用戶只需關(guān)注模型的訓(xùn)練結(jié)果和性能表現(xiàn)。訓(xùn)練完成后,可以通過多種方式來評(píng)估模型的性能。例如,可以使用訓(xùn)練好的模型對(duì)測(cè)試集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè),得到預(yù)測(cè)結(jié)果y_pred:y_pred=svm_model.predict(X_test)然后,使用準(zhǔn)確率(Accuracy)、召回率(Recall)、F1值(F1-score)等評(píng)估指標(biāo)來衡量模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。準(zhǔn)確率是指預(yù)測(cè)正確的樣本數(shù)占總樣本數(shù)的比例,計(jì)算公式為Accuracy=\frac{TP+TN}{TP+TN+FP+FN},其中TP表示真正例,即實(shí)際為正類且被預(yù)測(cè)為正類的樣本數(shù);TN表示真反例,即實(shí)際為反類且被預(yù)測(cè)為反類的樣本數(shù);FP表示假正例,即實(shí)際為反類但被預(yù)測(cè)為正類的樣本數(shù);FN表示假反例,即實(shí)際為正類但被預(yù)測(cè)為反類的樣本數(shù)。召回率是指真正例占實(shí)際正類樣本數(shù)的比例,計(jì)算公式為Recall=\frac{TP}{TP+FN}。F1值是準(zhǔn)確率和召回率的調(diào)和平均數(shù),綜合考慮了模型的準(zhǔn)確性和召回能力,計(jì)算公式為F1-score=\frac{2\timesPrecision\timesRecall}{Precision+Recall},其中Precision表示精確率,計(jì)算公式為Precision=\frac{TP}{TP+FP}。在Python中,可以使用sklearn.metrics庫(kù)中的相應(yīng)函數(shù)來計(jì)算這些評(píng)估指標(biāo):fromsklearn.metricsimportaccuracy_score,recall_score,f1_scoreaccuracy=accuracy_score(y_test,y_pred)recall=recall_score(y_test,y_pred)f1=f1_score(y_test,y_pred)print(f'Accuracy:{accuracy},Recall:{recall},F1-score:{f1}')accuracy=accuracy_score(y_test,y_pred)recall=recall_score(y_test,y_pred)f1=f1_score(y_test,y_pred)print(f'Accuracy:{accuracy},Recall:{recall},F1-score:{f1}')recall=recall_score(y_test,y_pred)f1=f1_score(y_test,y_pred)print(f'Accuracy:{accuracy},Recall:{recall},F1-score:{f1}')f1=f1_score(y_test,y_pred)print(f'Accuracy:{accuracy},Recall:{recall},F1-score:{f1}')print(f'Accuracy:{accuracy},Recall:{recall},F1-score:{f1}')通過這些評(píng)估指標(biāo),可以直觀地了解模型在測(cè)試集上的性能表現(xiàn),判斷模型是否

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