애스크로AIPublic Preview
← 학술논문 검색
학술논문금융정보연구2025.02 발행KCI 피인용 1

설명가능한 인공지능을 활용한 COVID-19 이후 기업신용등급 하락 예측 연구

Research on Corporate Credit Downgrades Prediction after COVID-19 Using Explainable Artificial Intelligence

박기윤(국립공주대학교); 방성식(국립공주대학교); 서동욱(국립공주대학교)

14권 1호, 33~74쪽

초록

COVID-19 팬데믹은 전 세계 경제에 큰 충격을 주었으며, 특히 많은 기업들이 재무적 어려움에 직면하게 되었다. 본 연구는 COVID-19 이후 기업신용등급 하락을 예측하기 위해 다양한 인공지능 모델을 비교하고, 설명가능한 인공지능 모형인 LIME(Local Interpretable Model-agnostic Explanations)과 SHAP(Shapley Additive Explanations)를 활용하여 인공지능 모델의 예측 결과를 해석하는 방법을 제시하였다. 신용 위험에 처한 기업을 예측하기 위해 2016년부터 2023년까지 한국 상장 기업들의 재무 데이터를 사용하였으며, 주요 변수로는 기업규모, 성장성, 수익성, 활동성, 안정성, 현금흐름지표, 시장지표가 포함되었다. 선행 연구의 모델들을 정확도, 정밀도, 재현율, F1 점수를 통해 성능을 평가한 결과, COVID-19 이전 기간에는 CatBoost 모델이, COVID-19 이후 기간에는 XGBoost 모델이 가장 우수한 예측 성능을 보였다. 각 모형의 예측 결과를 사용해 설명가능한 인공지능 모형인 LIME과 SHAP를 통한 전역적 분석과 국소적 분석에서 각 변수가 예측에 미친 영향을 시각화하였으며, 주요 변수들의 중요도를 파악하였다. 분석 결과, COVID-19 이전에는 현금흐름대부채비율, 재고자산대유동자산비율, 금융비용부담률, 고정비율 등 현금흐름지표와 안정성 지표가 중요한 변수인 것으로 나타났으며, COVID-19 이후에는 이자보상배율, 고정부채대자본금비율, 매출액대판매관리비, 감가상각비대총비용비율 등 수익성 지표가 중요한 변수로 나타났다. 본 연구는 설명가능한 인공지능 기법을 활용하여 기업신용등급 하락 예측 모델의 설명가능성을 높이고, 예측 결과의 신뢰성을 제고하였다. 이를 통해 금융기관 및 투자자들이 보다 신뢰성 있는 의사결정을 내릴 수 있도록 도울 수 있을 것으로 기대한다.

Abstract

The COVID-19 pandemic has profoundly impacted the global economy, leaving many firms facing financial difficulties. This study aims to predict corporate credit rating downgrades after COVID-19 by comparing various artificial intelligence (AI) models and interpreting the results using explainable AI techniques, such as Local Interpretable Model-Agnostic Explanations (LIME) and Shapley Additive Explanations (SHAP). Financial data from publicly listed firms in South Korea from 2016 to 2023 were utilized to predict firms at risk of credit downgrades. Key variables included firm size, growth, profitability, activity, stability, cash flow indicators, and market indicators. Model performance was evaluated using accuracy, precision, recall, and F1 scores. Results showed that the CatBoost model outperformed others in the pre-COVID-19 period, while the XGBoost model demonstrated superior predictive performance in the post-COVID-19 period. Using the predictions of these models, global and local analyses through LIME and SHAP visualized the impact of each variable on the predictions and identified the importance of key variables. The findings revealed that, before COVID-19, critical variables included cash flow-to-debt ratio, inventory-to-current assets ratio, interest coverage ratio, and fixed asset ratio, emphasizing cash flow and stability indicators. In contrast, post-COVID-19, significant variables shifted to profitability indicators such as interest coverage ratio, fixed liabilities-to-capital ratio, sales-to-SG&A ratio, and depreciation-to- total cost ratio. This study enhances the explainability of corporate credit rating downgrade prediction models using explainable AI techniques, thereby improving the reliability of predictions. The findings are expected to assist financial institutions and investors in making more informed and trustworthy decisions.

발행기관:
한국금융정보학회
DOI:
http://dx.doi.org/10.35214/rfis.14.1.202502.002
분류:
금융(화폐)경제

AI 법률 상담

이 논문의 주제에 대해 더 알고 싶으신가요?

460만+ 법률 자료에서 관련 판례·법령·해석례를 찾아 답변합니다

AI 상담 시작
설명가능한 인공지능을 활용한 COVID-19 이후 기업신용등급 하락 예측 연구 | 금융정보연구 2025 | AskLaw | 애스크로 AI