La cuenta exacta que le enseñas al cliente
f(x) = φ0 + φing + φdeu + φant + φmor
φj = wj · ( xj − E[xj] ) ,   φ0 = w0 + ∑j wjE[xj]
f(x) puntuación de riesgo de impago de ESTE cliente.   φ0 riesgo del cliente medio (la base, = f(E[x])).   φj cuánto suma o resta cada variable respecto a la media.   wj peso del modelo lineal.   xj valor del cliente.   E[xj] valor medio de la cartera.
φing=  φdeu=  φant=  φmor=

El caso. BBVA le deniega un préstamo a un cliente y por regulación debe explicarle por qué. El modelo de riesgo es lineal, f(x)=w0+∑jwjxj, con cuatro variables estandarizadas: ingresos (x1), ratio de deuda (x2), antigüedad (x3) y morosidad previa (x4). SHAP reparte la puntuación en cuatro trozos, uno por variable.

x₁ -0.5
x₂ 1.0
x₃ -0.3
x₄ 1.5
  1. Sube x₄ morosidad previa. Aparece una barra DORADA hacia arriba que empuja a denegar: f(x) crece exactamente en wmor·(x4−E[x4]).
  2. Sube x₁ ingresos. Sale una barra GRIS hacia abajo: más ingresos reducen el riesgo (wing<0).
  3. Pulsa poner todo en la media E[x]. Todas las φj=0 y f(x)=φ0: el cliente medio se queda en la base.
  4. ¿Por qué las contribuciones suman EXACTO?
    Por la propiedad de eficiencia (aditividad) de Shapley: φ0+∑jφj = f(x). En un modelo lineal se ve al desarrollar: φ0+∑jwj(xj−E[xj]) = w0+∑jwjE[xj] + ∑jwjxj − ∑jwjE[xj] = w0+∑jwjxj = f(x). Los términos medios se cancelan y no queda residuo: la cascada llega justo a f(x).

Lee así. La cascada empieza en la base φ0 y da un salto por variable: dorado hacia arriba (sube riesgo), gris hacia abajo (baja riesgo). Al mover un slider se enciende su término φj en la ecuación y su eco numérico.

Pesos w0=0.30, wing=−0.12, wdeu=+0.15, want=−0.08, wmor=+0.20. Medias E[x]=(0.3, 0.2, 0.4, 0.1). φj>0 empuja a denegar; φj<0 ayuda a aprobar.
Para llevarte a casa
f(x) = φ0 + ∑j φj,   φj = wj(xj − E[xj])

La idea. SHAP reparte la predicción entre las variables de forma justa y aditiva: cada φj es lo que aporta esa variable, y todas juntas suman exactamente f(x)−φ0.

En un modelo lineal. No hace falta aproximar nada: la contribución de Shapley es exactamente wj(xj−E[xj]). En modelos complejos (árboles, redes) se estima, pero la lógica del reparto es la misma.

Importancia global. Promediando |φj| sobre muchos clientes obtienes qué variable pesa más en la cartera. La barra dominante aquí es la que más mueve las decisiones.

Negocio y regulación. Sirve para auditar el modelo (¿discrimina por una variable prohibida?) y para explicar cada decisión al cliente y al supervisor, como exige el derecho a explicación.

Garrido-Merchán — ecgarrido@comillas.edu — Machine Learning para Business Analytics — Explicabilidad (SHAP)