داده‌کاوی تبیین‌پذیر برای پشتیبانی اطلاعاتی از تصمیم‌گیری مبتنی بر داده‌های رفتاری در انتخاب پرتفوی سرمایه‌گذاران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 شهرداری تهران ، اداره کل خزانه داری

2 هیات علمی دانشگاه

3 عضو هیات علمی

4 Azad University, Islamshahr Branch

10.22091/stim.2026.15940.2380

چکیده

هدف: پژوهش حاضر با هدف ارائه چارچوبی برای داده‌کاوی تبیین‌پذیر به منظور پشتیبانی اطلاعاتی از تصمیم‌گیری مبتنی بر داده‌های رفتاری در انتخاب پرتفوی سرمایه‌گذاران انجام شده است. این پژوهش در پی آن است که با فراتر رفتن از پیش‌بینی صِرف، داده‌های رفتاری را به اطلاعاتی قابل‌فهم و قابل‌استفاده برای تصمیم‌گیر تبدیل کند.

روش شناسی: این پژوهش از داده‌های ۴۰۰ سرمایه‌گذار فعال بازار سرمایه استفاده کرده و ویژگی‌های روان‌شناختی و رفتاری آنان را با بهره‌گیری از الگوریتم‌های یادگیری ماشین تحلیل می‌کند. برای مقایسه عملکرد مدل‌ها، با استفاده از اعتبارسنجی متقاطع پنج‌لایه و شاخص‌های دقت (Accuracy)، صحت (Precision) ، بازخوانی (Recall)، امتیاز F1 و مساحت زیر منحنی(AUC) ارزیابی شده،استفاده شد. به‌منظور تبیین خروجی مدل، تحلیل اهمیت ویژگی‌ها و تحلیل تبیین‌پذیری مدل بر پایه مقادیر شاپلی (SHAP ) به کار گرفته شد.

یافته ها: نتایج نشان داد مدل XGBoost با میزان دقت(Accuracy) برابر 0.86 و مساحت زیر منحنی (AUC) برابر 0.81 بهترین عملکرد را در میان مدل‌های بررسی‌شده داشته است. همچنین، ادراک ریسک با اهمیت نسبی 0.22، پردازش اطلاعات با 0.19 و نسبت دادن مسئولیت با 0.17 مهم‌ترین ویژگی‌های مدل شناسایی شدند. تحلیل تبیین‌پذیر نشان داد که ساختار تصمیم‌گیری سرمایه‌گذاران با منبع کنترل درونی و بیرونی متفاوت است؛ به‌گونه‌ای که در گروه دارای منبع کنترل درونی، پردازش تحلیلی اطلاعات، نسبت دادن مسئولیت و یادگیری از پیامدهای گذشته برجسته‌تر بود، در حالی که در گروه دارای منبع کنترل بیرونی، ادراک ریسک و واکنش به عدم‌اطمینان بازار نقش بیشتری داشتند. افزون بر این، تحلیل SHAP وجود تفاوت‌های فردی درون گروه‌ها را آشکار کرد.

نتیجه گیری :یافته‌ها نشان می‌دهد که ترکیب داده‌های رفتاری، یادگیری ماشین و روش SHAP می‌تواند از سطح پیش‌بینی صرف فراتر رفته و داده‌های رفتاری را به اطلاعاتی تبیین‌پذیر و قابل استفاده برای پشتیبانی از تصمیم و انتخاب پرتفوی تبدیل کند. این رویکرد می‌تواند به‌عنوان مبنایی برای توسعه‌ی سامانه‌های تصمیم‌یار شخصی‌سازی‌شده در حوزه سرمایه‌گذاری مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Explainable Data Mining for Behavioral Data-Driven Decision Support in Investor Portfolio Selection

نویسندگان [English]

  • syyedeh fatemeh shafiei bahnamiri 1
  • Abdollah Rajabi Khanghah 2
  • nader naghshineh 3
  • Mohammad Hossein Fatehi Dabanloo 4
1 Tehran Municipality, Treasury Department
2 Assistant Professor
3 Assistant Professor
4 Azad University, Islamshahr Branch
چکیده [English]

Objective



The present study aims to propose a framework for explainable data mining to support behavioral data-driven decision-making in investor portfolio selection. This research seeks to go beyond mere prediction and transform behavioral data into understandable and actionable information for decision-makers.

Methodology

This study utilized data from 400 active capital market investors and analyzed their psychological and behavioral characteristics using machine learning algorithms. To compare model performance, five-fold cross-validation was employed, and models were evaluated using Accuracy, Precision, Recall, F1-score, and Area Under the Curve (AUC). To explain model outputs, feature importance analysis and model explainability analysis based on SHAP (SHapley Additive exPlanations) values were applied.



Findings

The results showed that the XGBoost model achieved the best performance among the examined models, with an Accuracy of 0.86 and an AUC of 0.81. Furthermore, Risk Perception with a relative importance of 0.22, Information Processing with 0.19, and Responsibility Attribution with 0.17 were identified as the most important features of the model. The explainability analysis revealed that the decision-making structure of investors differs between those with internal and external loci of control. Specifically, in the group with an internal locus of control, analytical information processing, responsibility attribution, and learning from past outcomes were more prominent, whereas in the group with an external locus of control, risk perception and reaction to market uncertainty played a greater role. Additionally, SHAP analysis uncovered the existence of individual differences within the groups.

Conclusion



The findings demonstrate that the combination of behavioral data, machine learning, and the SHAP method can go beyond mere prediction and transform behavioral data into explainable and actionable information for decision support and portfolio selection. This approach can serve as a foundation for developing personalized decision-support systems in the investment domain

Keywords: Explainable Data Mining, Machine Learning, SHAP, Behavioral Data, Investment Decision-Making, Investor Behavior, Portfolio Selection, Locus of Control.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Explainable Data Mining
  • ؛ Machine Learning،
  • SHAP
  • ؛ Investment Decision-Making؛؛
  • Portfolio Selection
  • Locus of Control
CAPTCHA Image