Generalized additive models (GAMs) are a leading model class for interpretable machine learning. GAMs were originally trained using smoothing splines. Recently, tree-based GAMs where shape functions are gradient-boosted ensembles of bagged trees were proposed (e.g. Explainable Boosting Machine). In this paper, we introduce a competing three-step GAM learning approach where we combine i) the knowledge of the way to split the covariates space brought by an Additive tree model (ATM), ii) an ensemble of predictive linear scores derived from Generalized linear models (GLMs) using a binning strategy based on the ATM, iii) a final GLM to have a prediction model that ensures auto-calibration. Numerical experiments illustrate the very good performances of our approach on several datasets compared to GAM with splines, EBM or GLM with binarsity penalization. A case-study in trade credit insurance is also provided.
Keywords: Additive tree ensembles, Auto-calibration, Generalized additive models, Generalized linear models, Partitioning methods, XAI.
Sector: Insurance
Expertise: Machine learning
Authors: Arthur Maillart,
Christian Y. Robert
Publisher: Detralytics
Date: September 2023
Language: English
Pages: 22
Reference : Detra Note 2023-6
Docteur depuis 2021, ses missions portent naturellement sur de l’assurance non-vie et le machine learning pour lesquelles il continue de développer ses compétences en Python, Git & Linux.
Durant ces deux dernières années, il a construit un outil complet de calcul de mensualités pour un courtier en prêts immobiliers et un outil de tarification pour l’assurance-crédit.
Christian est Directeur de l’ISFA à Lyon (France) et Professeur en sciences actuarielles et statistiques. Il a également exercé la fonction de Directeur de la recherche du Laboratoire de Finance et de Sciences Actuarielles de l’ISFA (Lyon).
Membre Honoraire de l’Institut des Actuaires (Paris), Christian a publié plus de 50 articles scientifiques.
Christophe de Fays est Senior Expert et Domain Lead Non-Vie Réglementaire chez Detralytics. Après plusieurs années dans le conseil en IT, il a développé une solide expertise en sciences actuarielles et en gestion de projets au sein de plusieurs grandes compagnies d’assurance en Belgique. Il apporte une expertise de pointe aux projets de R&D et est également responsable de la formation continue de nos consultants chez Detralytics.