По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 330.44 DOI:10.33920/vne-04-2405-05

Кластеризация методом k-средних, моделирование устойчивости российских банковских компаний DL-моделью «Случайный лес» в современных условиях

Николай Иванович Ломакин кандидат экономических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», Россия, 400005, г. Волгоград, просп. В. И. Ленина, д. 28, E-mail: tel9033176642@yahoo.com, ORCID: 0000-0001-6597-7195
Максим Сергеевич Марамыгин доктор экономических наук, директор Института финансов и права, профессор кафедры финансов, денежного обращения и кредита, ФГБОУ ВО «Уральский государственный экономический университет», Россия, 620144, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, д. 62, E-mail: maram_m_s@mail.ru, ORCID: 0000-0003-3416-775X
Татьяна Борисовна Борискина кандидат социологических наук, доцент кафедры менеджмента и финансово-производственных систем, ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», Россия, 400005, г. Волгоград, просп. В. И. Ленина, д. 28, E-mail: boriskina@list.ru, ORCID: 0000-0001-9138-3315
Татьяна Ивановна Кузьмина доктор экономических наук, профессор кафедры мировой экономики, ФГБОУ ВО «Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова», Россия, 115054, Москва, Стремянный пер., д. 36, E-mail: tutor07@list.ru, ORCID: 0000-0002-1757-5201
Ирина Анатольевна Самородова преподаватель, АОЧУ ВО «Московский финансово-юридический университет МФЮА», Россия, 115191, г. Москва, Серпуховской вал, д. 17, к. 1, E-mail: iyurina@inbox.ru, ORCID: 0000-0002-0108-9022
Юлия Сергеевна Положенцева кандидат экономических наук, доцент, заведующая кафедрой региональной экономики и менеджмента, ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет», Россия, 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94, E-mail: polojenceva84@mail.ru, ORCID: 0000-0002-8296-0878
Майя Ибрахим магистрант, ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», Россия, 400005, г. Волгоград, просп. В. И. Ленина, д. 28, E-mail: maya.ibrahim1992@gmail.com, ORCID: 0009-0003-4374-8625

В статье рассмотрены некоторые теоретические аспекты моделирования устойчивого развития банковской системы России. Актуальность исследования заключается в том, что в современных условиях все чаще применяются подходы касательно обеспечения устойчивого развития банковской системы с применением искусственного интеллекта. Новизна состоит в том, что авторами предложены подходы, которые позволяют выявить имеющиеся закономерности и сформировать прогноз интересующего показателя на основе искусственного интеллекта. При этом разработанная цифровая модель предполагает ее обучение на сформированном датасете, включающем набор данных, который отражает устойчивость и динамику развития российских банков. В работе были применены такие методы, как монографический, аналитический, k-средних, DL-модель «Случайный лес» на сервисе Colab c использованием языка Python и библиотек pandas, GridSearchCV, sklearn и др. Практическая значимость исследования в том, что полученный прогноз может быть использован на практике касательно мониторинга и прогнозирования устойчивого развития банковской системы. Критерием точности прогноза DL-модели принята величина средней ошибки прогноза (MAE). В предложенной DL-модели используется лучшее дерево решений, которое имеет оптимальные настройки гиперпараметров, например глубина дерева — десять слоев, число естиматоров (деревьев) в ансамбле — пять.

Литература:

1. Lomakin, N., Maramygin, M. Kataev, A., Kraschenko, S., Yurova, O., Lomakin, I. Cognitive Model of Financial Stability of the Domestic Economy Based on Artificial Intelligence in Conditions of Uncertainty and Risk // International Journal of Technology (IJTech). — 2022. — Т. 13. — № 7. — С. 1588–1597. doi.org/10.14716/ijtech. v13i7.6185

2. Ломакин, Н. И., Марамыгин, М. С., Кузьмина, Т. И. Формирование прогноза устойчивости экономики РФ на основе AI-системы «Случайный лес» // Интеллектуальная инженерная экономика и Индустрия 5.0 (ИНПРОМ): сб. тр. VIII Междунар. науч.-практ. конф. (г. Санкт-Петербург, 27–30 апреля 2023 г.) — СПб.: Политех-Пресс, 2023. — C. 91–95 [Электронный ресурс]. —URL: https://labec.spbstu.ru/userfiles/files/inprom-21/content_inprom_2023.pdf (дата обращения: 10.02.2024)

3. Ломакин, Н. И., Мещерякова, Я. В., Лукьянов, Г. И., Якшин, С. В., Шабанов, Н. Т., Кабина, В. В., Бодина, Я. И., Ломакин, И. Н. Прогнозирование развития отечественной экономики системой искусственного интеллекта, оценка риска и устойчивости финансового сектора // Международная экономика. — 2022. — Т. 19. — № 8. — C. 604–620. doi.org//10.33920/vne-04-2208-06

4. Вишняков, И. П. Методология анализа устойчивости региональной банковской системы в императиве устойчивости банковской системы в целом // Финансовые исследования. — 2017. — № 3 (56). — С. 46–53

5. Асаева, О. Н. Развитие и совершенствование системы мер обеспечения устойчивости банковской системы Российской Федерации // Молодой ученый. — 2018. — № 50 (236). — С. 111–114

6. Мокеева, Н. Н. Финансовые механизмы системы страхования вкладов в рамках обеспечения устойчивости банковской системы России и инновационного развития // Урал — драйвер неиндустриального и инновационного развития России: Материалы II Уральского экономического форума. — Екатеринбург, 2020. — С. 152–158.

7. Дзюбан, С. В. Система мониторинга финансовой устойчивости банковского сектора // Взаимодействие реального и финансового секторов в трансформационной экономике: Материалы Международной научной конференции. — Оренбург, 2008. — С. 215–217

8. Малюгин, В. И., Гринь, Н. В. Эконометрический анализ пруденциальных и предлагаемых статистических показателей кредитоспособности и финансовой устойчивости банковской системы // Экономика, моделирование, прогнозирование. — 2019. — № 13. — С. 192–202

9. Ситникова, Э. В., Куликов, Р. Р. Методика оценки устойчивости региональной банковской системы // Регион: системы, экономика, управление. — 2021. — № 2 (53). — С. 51–56

10. Мусханова, Х. Ж. Подходы к разработке моделей прогнозирования устойчивости банковской системы // Фундаментальные исследования. — 2021. — № 8. — С. 45–50

11. Алиев, О. М. Анализ зарубежных подходов к понятию финансовой устойчивости банковской системы // Экономика и предпринимательство. — 2020. — № 7 (120). — С. 1113–1117

12. Уланова, А. С., Князева, Е. Ю. Финансовое оздоровление кредитных организаций как фактор устойчивости банковской системы России // Юность науки. Сборник студенческих научных статей. — М.: РГГУ, 2019. — С. 594–599

13. Кластерный анализ_30 [Электронный ресурс]. — URL: https://colab.research.google.com/drive/1K6rBsqFd8eHu29hCHx1Mb0fcgNoO9Gf# scrollTo=EO7Z7WSkQGHq (дата обращения: 27.02.2024)

14. DL-model_RF_31_Banks [Электронный ресурс]. — URL: https://colab.research.google.com/drive/1UlfUyf 2SnGrrcHET33ijnwr5SjKHusXu#scrollTo=lXcFT9-k6Dfs (дата обращения: 27.02.2024)

15. Lomakin, N., Kulachinskaya, A., Tsygankova, V., Kosobokova, E., Minaeva, O., Trunina, V. Forecast of Stability of the Economy of the Russian Federation with the AI-System "Decision Tree" in a Cognitive Model // International Journal of Technology. — 2023. — Т. 14. — № 8. — C. 1800–1809. doi.org/10.14716/ijtech.v14i8.6848

16. Hölscher, J. Central banking and financial stability in transition economies // Financial Structure and Stability / Ред. Karmann, A. — Heidelberg: Physica, 2000. — С. 186–200. doi.org/10.1007/978-3-642-57674-4_16

17. Gortsos, Christos V. The European Banking Regulation Handbook. — Palgrave Macmillan Cham, 2023. — Vol. I. — 567 с. doi.org/10.1007/978-3-031-32859-6

18. She, J-f., Li, M. Research on the Mechanism and Conditions of the System Stability of the Banking Under the Competition Effect // International Asia Conference on Industrial Engineering and Management Innovation (IEMI2012) Proceedings. — Berlin, Heidelberg: Springer, 2023. — С. 1717–1725. doi.org/10.1007/978-3-64238445-5_181

19. Frame, W. S., Anjan, V. Thakor. The purpose of banking: transforming banking for stability and economic growth // Bus Econ. — 2021. — Т. 56. — С. 54–56. doi.org/10.1057/s11369-020-00196-y

20. Hoggarth, G., Milne, A., Wood, G. E. Alternative Routes to Banking Stability: A Comparison of UK and German Banking Systems // Financial Competition, Risk and Accountability. Anglo-German Foundation for the Study of Industrial Society. — London: Palgrave Macmillan, 2001. — С. 11–32. doi.org/10.1007/978-1-34965236-5_2

21. Lemma, V. FinTech Regulation. — Palgrave Macmillan Cham, 2020. — 505 с. doi.org/10.1007/978-3-03042347-6

22. Scherf, G. Trading off financial stability: A political economy perspective on European banking regulation // Financial Stability Policy in the Euro Zone. — Wiesbaden: Springer Gabler, 2014. — С. 47–87. doi. org/10.1007/978-3-658-00983-0_3

23. Fama, E. F., MacBeth, J. D. Risk. Return and Equilibrium: Empirical Tests // Journal of Political Economy. — 1973. — Т. 81. — № 3. — С. 607–636

24. Обзор финансовой стабильности. II–III кварталы 2021 г. // Банк России [Электронный ресурс]. — URL: https://www.tadviser.ru/images/4/49/2_3_q_2021.pdf (дата обращения: 27.02.2024)

25. Breiman, L., Friedman, J. H., Olshen, R. A., Stone, C. J. Classification and regression Trees. — Chapman and Hall/CRC, 1984. — 368 с.

1. Lomakin, N., Maramygin, M. Kataev, A., Kraschenko, S., Yurova, O., Lomakin, I. (2022). Cognitive Model of Financial Stability of the Domestic Economy Based on Artificial Intelligence in Conditions of Uncertainty and Risk. International Journal of Technology. Vol. 13, no. 7, pp. 1588–1597. doi.org/10.14716/ijtech.v13i7.6185

2. Lomakin, N. I., Maramygin, M. S., Kuzmina, T. I. (2023). Formation of a forecast for the sustainability of the Russian economy based on the AI system “Random Forest”. In: Intelligent engineering economics and Industry 5.0 (INPROM): collection. tr. VIII Intl. scientific-practical conf. (St. Petersburg, April 27–30, 2023). St. Petersburg: Politeh-Press, pp. 91–95. — Available at: https://labec.spbstu.ru/userfiles/files/inprom-21/content_inprom_2023. pdf (accessed: 10.02.2024). (In Russian)

3. Lomakin, N. I., Meshcheryakova, Ya. V., Lukyanov, G. I., Yakshin, S. V., Shabanov, N. T., Kabina, V. V., Bodina, Ya. I., Lomakin, I. N. (2022). Prognozirovanie razvitiia otechestvennoi ekonomiki sistemoi iskusstvennogo intellekta, otsenka riska i ustoichivosti finansovogo sektora [Forecasting the development of the domestic economy using an artificial intelligence system, assessing the risk and stability of the financial sector]. Mezhdunarodnaya Ekonomika [The World Economics]. Vol. 19, no. 8, pp. 604–620. doi.org//10.33920/vne-04-2208-06. (In Russian)

4. Vishnyakov, I. P. (2017). Metodologiia analiza ustoichivosti regional'noi bankovskoi sistemy v imperative ustoichivosti bankovskoi sistemy v tselom [Methodology for analyzing the sustainability of the regional banking system in the imperative of sustainability of the banking system as a whole]. Finansovye issledovaniia [Financial research]. No. 3 (56), pp. 46–53. (In Russian)

5. Asaeva, O. N. (2018). Razvitie i sovershenstvovanie sistemy mer obespecheniia ustoichivosti bankovskoi sistemy Rossiiskoi Federatsii [Development and improvement of the system of measures to ensure the stability of the banking system of the Russian Federation]. Molodoi uchenyi [Young scientist]. No. 50 (236), pp. 111–114. (In Russian)

6. Mokeeva, N. N. (2020). Financial mechanisms of the deposit insurance system as part of ensuring the stability of the Russian banking system and innovative development. In: The Urals are the driver of neo-industrial and innovative development of Russia. Materials of the II Ural Economic Forum. Ekaterinburg, pp. 152–158. (In Russian)

7. Dzyuban, S. V. (2008). System for monitoring the financial stability of the banking sector. In: Interaction of the real and financial sectors in a transformational economy. Materials of the International Scientific Conference. Orenburg, pp. 215–217. (In Russian)

8. Malyugin, V. I., Grin, N. V. (2019). Ekonometricheskii analiz prudentsial'nykh i predlagaemykh statisticheskikh pokazatelei kreditosposobnosti i finansovoi ustoichivosti bankovskoi sistemy [Econometric analysis of prudential and proposed statistical indicators of creditworthiness and financial soundness of the banking system]. Ekonomika, modelirovanie, prognozirovanie [Economics, modeling, forecasting]. No. 13, pp. 192–202. (In Russian)

9. Sitnikova, E. V., Kulikov, R. R. (2021). Metodika otsenki ustoichivosti regional'noi bankovskoi sistemy [Methodology for assessing the stability of the regional banking system]. Region: sistemy, ekonomika, upravlenie [Region: systems, economics, management]. No. 2 (53), pp. 51–56. (In Russian)

10. Muskhanova, Kh. Zh. (2021). Podkhody k razrabotke modelei prognozirovaniia ustoichivosti bankovskoi sistemy [Approaches to developing models for predicting the stability of the banking system]. Fundamentalnye issledovaniia [Basic research]. No. 8, pp. 45–50. (In Russian)

11. Aliev, O. M. (2020). Analiz zarubezhnykh podkhodov k poniatiiu finansovoi ustoichivosti bankovskoi sistemy [Analysis of foreign approaches to the concept of financial stability of the banking system]. Ekonomika i predprinimatelstvo [Economics and entrepreneurship]. No. 7 (120), pp. 1113–1117. (In Russian)

12. Ulanova, A. S., Knyazeva, E. Yu. (2019). Financial recovery of credit institutions as a factor in the stability of the Russian banking system. In: Youth of Science. Collection of student scientific articles. Moscow: RSUH, pp. 594–599. (In Russian)

13. Cluster analysis_30. — Available at: https://colab.research.google.com/drive/1K6rBs-qFd8eHu29hCHx1M b0fcgNoO9Gf#scrollTo=EO7Z7WSkQGHq (accessed: 27.02.2024)

14. DL-model_RF_31_Banks — Available at: https://colab.research.google.com/drive/1UlfUyf2SnGrrcHET33i jnwr5SjKHusXu#scrollTo=lXcFT9-k6Dfs (accessed: 27.02.2024)

15. Lomakin, N., Kulachinskaya, A., Tsygankova, V., Kosobokova, E., Minaeva, O., Trunina, V. (2023). Forecast of Stability of the Economy of the Russian Federation with the AI-System "Decision Tree" in a Cognitive Model. International Journal of Technology. Vol. 14, no. 8, pp. 1800–1809. doi.org/10.14716/ijtech.v14i8.6848 (In Russian)

16. Hölscher, J. (2000). Central banking and financial stability in transition economies. In: Karmann, A. (eds) Financial Structure and Stability. Heidelberg: Physica, pp. 186–200. doi.org/10.1007/978-3-642-57674-4_16

17. Gortsos, Christos V. (2023). The European Banking Regulation Handbook, Volume I. — Palgrave Macmillan Cham, 567 p. doi.org/10.1007/978-3-031-32859-6

18. She, J-f., Li, M. (2023). Research on the Mechanism and Conditions of the System Stability of the Banking Under the Competition Effect. In: International Asia Conference on Industrial Engineering and Management Innovation (IEMI2012) Proceedings. Berlin, Heidelberg: Springer, pp. 1717–1725. doi.org/10.1007/978-3-642-38445-5_181

19. Frame, W. S., Anjan V. Thakor. (2021). The purpose of banking: transforming banking for stability and economic growth. Bus Econ. Vol. 56, pp. 54–56. doi.org/10.1057/s11369-020-00196-y

20. Hoggarth, G., Milne, A., Wood, G. E. (2001). Alternative Routes to Banking Stability: A Comparison of UK and German Banking Systems. In: Financial Competition, Risk and Accountability. Anglo-German Foundation for the Study of Industrial Society. London: Palgrave Macmillan, pp. 11–32. doi.org/10.1007/978-1-349-65236-5_2

21. Lemma, V. (2020). FinTech Regulation. — Palgrave Macmillan Cham, 505 p. doi.org/10.1007/978-3-03042347-6

22. Scherf, G. (2014). Trading off financial stability: A political economy perspective on European banking regulation. In: Financial Stability Policy in the Euro Zone. Wiesbaden: Springer Gabler, pp. 47–87. doi. org/10.1007/978-3-658-00983-0_3

23. Fama, E. F., MacBeth, J. D. (1973). Risk, Return and Equilibrium: Empirical Tests. Journal of Political Economy. Vol. 81, iss. 3, pp. 607–636

24. Bank of Russia (2021). Financial Stability Review. II–III quarters of 2021. — Available at: https://www.tadviser.ru/images/4/49/2_3_q_2021.pdf (accessed: 27.02.2024). (In Russian)

25. Breiman, L., Friedman, J. H., Olshen, R. A., Stone, C. J. (1984). Classification and regression Trees. — Chapman and Hall/CRC, 368 p.

Дата поступления рукописи в редакцию: 02.03.2024

Дата принятия рукописи в печать: 16.04.2024

Важное значение в современных условиях имеет устойчивое развитие отечественной банковской системы, что предполагает обеспечение баланса между альтернативными направлениями развития: ее стабильностью и ростом.

Исследование теоретических основ прогнозирования устойчивости развития банковской системы России в условиях рыночной неопределенности и риска с применением подходов интеллектуального моделирования имеет важное значение.

Актуальность исследования обусловлена тем, что для обеспечения устойчивого развития банковского сектора и сферы финансов все чаще применяются системы искусственного интеллекта, в частности нейросети, которые могут быть обучены как с использованием метода «обучение с учителем», так и «без учителя».

Новизна заключается в том, что в проведенном исследовании предложены подходы, которые позволяют выявить определенные закономерности и сформировать прогноз интересующего исследователей показателя на основе искусственного интеллекта, в частности нейросетей, которые были обучены с использованием метода как «без учителя», так и «обучения с учителем». В ходе исследования разработаны две нейросетевые модели: кластеризации методом k-среднего и DL-модель «Случайный лес». Модель кластеризации банков методом k-среднего сформирована с применением алгоритма обучения «без учителя». DL-модель «Случайный лес» была сформирована в среде Colab с использованием библиотеки pandas и языка Python, обучалась на размеченных данных с применением метода обучения «с учителем».

На всех этапах развития отечественной банковской системы вопросы обеспечения ее устойчивого развития были и остаются в центре внимания как экспертов Центробанка, так и научного сообщества. В ходе исследования была выдвинута и доказана гипотеза, что с помощью DL-модели «Случайный лес» можно получить прогнозное значение стоимости активов банковской системы РФ для коммерческого банка.

Для Цитирования:
Николай Иванович Ломакин, Максим Сергеевич Марамыгин, Татьяна Борисовна Борискина, Татьяна Ивановна Кузьмина, Ирина Анатольевна Самородова, Юлия Сергеевна Положенцева, Майя Ибрахим, Кластеризация методом k-средних, моделирование устойчивости российских банковских компаний DL-моделью «Случайный лес» в современных условиях. Международная экономика. 2024;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: