Umeå University's logo

umu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Probability of Default Machine Learning Modeling: A Stress Testing Evaluation
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Mathematics and Mathematical Statistics.
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Mathematics and Mathematical Statistics.
2023 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

This thesis aims to assist in the development of machine learning models tailored for stress testing. The main objective is to create models that can predict loan defaults while considering the impact of macroeconomic stress. By achieving this, Nordea can continue the development of machine learning models for stress testing by utilizing the models as a basis for further advancement.

The research begins with an analysis of historical loan data, encompassing diverse customer and macroeconomic variables that influence loan default rates. Leveraging machine learning algorithms, feature selection methods, data imbalance management and model training techniques, a set of predictive models is constructed. These models aim to capture the intricate relationships between the identified variables and loan defaults, ensuring their suitability for stress testing purposes.

The subsequent phase of the research focuses on subjecting the developed models to simulated adverse economic conditions during stress testing. By evaluating the models’ performance under various stressed scenarios, their ability to provide predictions is assessed. This stress testing process allows us to analyse the models’ capabilities of incorporating a stressed scenario in their predictions.

The thesis concludes with an evaluation of the developed machine learning models and their abilities to identify defaulted loans in a stressed macroeconomy. By creating these models specifically tailored for stress testing loans, we will provide a basis for further development within the area of stress testing modeling.

Abstract [sv]

Denna uppsats syftar till att bidra till utvecklingen av maskininlärningsmodeller lämpade för stress testing. Det främsta målet är att skapa modeller som kan förutsäga lån som kommer att misslyckas samtidigt som de beaktar påverkan av makroekonomisk stress. Genom att uppnå detta kan Nordea fortsätta utvecklingen av maskininlärningsmodeller för stress testning genom att använda modellerna som grund för ytterligare utveckling.

Arbetet inleds med en analys av historisk lånedata, som omfattar olika kund- och makroekonomiska variabler som påverkar lån. Genom att använda oss av maskininlärningsalgoritmer, metoder för urval av förklarande variabler, hantering av dataobalans och tekniker för modellträning konstrueras en uppsättning prediktiva modeller. Dessa modeller syftar till att fånga de komplexa relationerna mellan de identifierade variablerna och låneavvikelser och säkerställa deras lämplighet för stress testning.

Den efterföljande fasen av arbetet fokuserar på att utsätta de utvecklade modellerna för simulerade stressade ekonomiska förhållanden. Genom att utvärdera modellernas prestanda under olika stressade förhållanden bedöms deras förmåga att prediktera uteblivna lån. Denna process för stress testning gör det möjligt för oss att analysera modellernas förmåga att inkludera stressade förhållanden i sina prediktioner.

Uppsatsen avslutas med en utvärdering av de utvecklade maskininlärningsmodellerna och deras förmåga att identifiera uteblivna lån i en stressad makroekonomi. Genom att skapa dessa modeller specifikt anpassade för stresstestning av lån kommer vi att ge en grund för ytterligare utveckling inom området.

Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 57
Keywords [en]
Probability of Default, Machine Learning, Stress Testing, Logistic Regression, Decision Tree, Random Forest, Artificial Neural Network
National Category
Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-209404OAI: oai:DiVA.org:umu-209404DiVA, id: diva2:1764872
External cooperation
Nordea Bank Abp
Educational program
Master of Science in Engineering and Management
Supervisors
Examiners
Available from: 2023-06-09 Created: 2023-06-09 Last updated: 2023-08-07Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2812 kB)821 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2812 kBChecksum SHA-512
d5badf0bb329641d92340235f2485e818562ac258ab27563d0ca777aab1794d4e2a271da02f38bca39fa84cc0a19c2a3957bb9061d3a86871fda54069eee2236
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Mathematics and Mathematical Statistics
Mathematics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 821 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 1571 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf