Customer Segmentation and Behavior Prediction in Banking Using Clustering and Predictive Analytics

dc.contributorMastorakis, Georgios
dc.contributor.authorΑπόστολος, Τσιβρανίδης
dc.date.accessioned2026-09-29T06:37:29Z
dc.date.issued2026-02
dc.descriptionThis thesis examines the application of customer segmentation and predictive modeling techniques to real Small Business banking data, aiming both at scientific rigor and practical applicability. The dataset under study, structured as a monthly panel covering the period 08/2022–07/2025, enables the analysis of the evolving customer-bank relationship and the investigation of critical behavioral patterns. The work focuses on identifying distinct customer groups, uncovering the factors associated with cross-sell and churn, and assessing the extent to which predictive models can support evidence based and operationally actionable decisions, thereby strengthening the link between analytical insights and decision-making in environments with limited technical expertise. Methodologically, the thesis adopts a temporally consistent design to ensure that predictions reflect realistic next month operational use. Segmentation is performed at the customer level, following preprocessing, robust variable standardization, and dimensionality reduction through PCA. Candidate clustering solutions are evaluated using cohesion and separability indices, alongside business constraints regarding segment size. The predictive component develops clear binary targets with a monthly horizon. Emphasis is placed on a)cross sell, defined as an increase in the number of products in the following month, and b)churn, conceptualized as a composite signal of inactivity or relationship decline within a three month window. Strong machine learning models (Logistic Regression, Random Forest, XGBoost) are trained and compared under class imbalance conditions. Evaluation incorporates both classical discrimination metrics and business oriented ranking metrics (top k) at the customer level. The resulting outputs are transformed into targeting lists and Next Best Action recommendations, accompanied by monitoring reports and visualizations to support operational adoption. The findings demonstrate that combining segmentation with predictive analytics yields substantial insight into the Small Business portfolio and supports practical campaign scenarios, where value arises not only from statistical accuracy but also from the ability to translate predictions into coherent, repeatable, and transparent CRM actions. Overall, the thesis proposes an actionable framework that bridges the theoretical discourse on segmentation and propensity modeling with an implementation aligned with day to day business practice, leveraging both Python and exportable Excel based reporting.
dc.description.abstractΗ παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την εφαρμογή τεχνικών τμηματοποίησης και προβλεπτικής μοντελοποίησης σε πραγματικά τραπεζικά δεδομένα Small Business, με στόχο την επιστημονική τεκμηρίωση και την πρακτική εφαρμοσιμότητα. Το υπό εξέταση πάνελ δεδομένων, με μηνιαία δομή και χρονικό εύρος 08/2022–07/2025, επιτρέπει την ανάλυση της δυναμικής σχέσης πελάτη-τράπεζας και τη διερεύνηση κρίσιμων συμπεριφορών. Η εργασία εστιάζει στην αναγνώριση διακριτών ομάδων πελατών, στον εντοπισμό των παραγόντων που συνδέονται με το cross-sell και το churn. Επίσης στη διερεύνηση του βαθμού στον οποίο τα προβλεπτικά μοντέλα μπορούν να υποστηρίξουν τεκμηριωμένες και λειτουργικά εφαρμόσιμες αποφάσεις, ενισχύοντας τη σύνδεση μεταξύ αναλυτικών ευρημάτων και λήψης αποφάσεων σε περιβάλλοντα περιορισμένης τεχνικής εξειδίκευσης. Μεθοδολογικά η εργασία υιοθετεί χρονικά συνεπή σχεδιασμό, ώστε οι προβλέψεις να αντανακλούν την ρεαλιστική επιχειρησιακή χρήση του επόμενου μήνα. Η τμηματοποίηση πραγματοποιείται σε επίπεδο πελάτη, μετά από προεπεξεργασία, ανθεκτική τυποποίηση των μεταβλητών και μείωση της διαστασιμότητας μέσω PCA. Η επιλογή των λύσεων ομαδοποίησης βασίζεται σε δείκτες συνοχής, διαχωρισιμότητας και επιχειρησιακής καταλληλότητας με περιορισμούς ως προς το μέγεθος των ομάδων. Η προβλεπτική συνιστώσα αναπτύσσει σαφείς δυαδικούς στόχους με μηνιαίο ορίζοντα. Η έμφαση δίνεται α)στο cross-sell ως γεγονός αύξησης πλήθους προϊόντων στον επόμενο μήνα και β)στο churn ως σύνθετο σήμα αδρανοποίησης ή υποχώρησης σχέσης σε παράθυρο τριμήνου. Γίνεται εκπαίδευση και σύγκριση ισχυρών μοντέλων μηχανικής μάθησης (Λογιστική Παλινδρόμηση, Τυχαίο Δάσος, XGBoost) υπό συνθήκες ανισορροπίας κλάσεων. Η αξιολόγηση γίνεται τόσο με κλασικές μετρικές διάκρισης όσο και με επιχειρησιακές μετρικές κατάταξης (top-k) σε επίπεδο πελάτη. Τα αποτελέσματα μετασχηματίζονται σε λίστες στόχευσης και προτάσεις ενεργειών (Next Best Action), συνοδευόμενα από αναφορές ελέγχου και οπτικοποιήσεις, ώστε να τεκμηριώνεται η επιχειρησιακή αξιοποίηση. Τα ευρήματα καταδεικνύουν ότι ο συνδυασμός τμηματοποίησης και προβλεπτικής ανάλυσης μπορεί να αποδώσει ουσιαστική κατανόηση στο εξεταζόμενο χαρτοφυλάκιο Small Business και να υποστηρίξει πρακτικά σενάρια καμπάνιας, όπου η αξία προκύπτει όχι μόνο από τη στατιστική ακρίβεια αλλά και από τη δυνατότητα μετατροπής των προβλέψεων σε συνεκτικές, επαναλήψιμες και διαφανείς ενέργειες CRM. Συνολικά, η εργασία προτείνει ένα εφαρμόσιμο πλαίσιο που γεφυρώνει τη θεωρητική συζήτηση γύρω από την τμηματοποίηση και το propensity modeling με μια υλοποίηση προσανατολισμένη στην καθημερινή επιχειρησιακή πρακτική, αξιοποιώντας τόσο Python όσο και εξαγώγιμες αναφορές σε Excel.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11728/13702
dc.publisherΜεταπτυχιακό Πρόγραμμα στην Ανάλυση Δεδομένων και Χρηματοοικονομική Τεχνολογία , Σχολή Οικονομικών Επιστημών και Διοίκησης, Πανεπιστήμιο Νεάπολις Πάφου
dc.rightsΑπαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κάτοχου των πνευματικών δικαιωμάτωνel_GR
dc.subjectΤραπεζική μικρών επιχειρήσεων
dc.subjectΤμηματοποίηση πελατών
dc.subjectΠροβλεπτική μοντελοποίηση
dc.subjectΣταυροειδής πώληση
dc.subjectΑποχώρηση/Αδρανοποίηση
dc.subjectΜηνιαία δεδομένα
dc.subjectΜείωση διαστασιμότητας
dc.subjectΜηχανική μάθηση
dc.subjectΛογιστική Παλινδρόμηση
dc.subjectΤυχαίο Δάσος
dc.subjectXGBoost
dc.subjectΑνισορροπία κλάσεων
dc.subjectΜετρικές διάκρισης
dc.subjectΚορυφαία k κατάταξη
dc.subjectCRM αναλυτική
dc.subjectΚαλύτερη επόμενη δράση
dc.subjectΛίστες στόχευσης
dc.subjectΕπιχειρησιακή αξιοποίηση
dc.subjectΤραπεζικά δεδομένα
dc.subjectΣυμπεριφορική ανάλυση πελατών
dc.subjectΕφαρμόσιμα μοντέλα από μη τεχνικούς χρήστες
dc.subjectΔεδομενοκεντρική λήψη αποφάσεων
dc.subjectΕπιχειρησιακή Αναλυτική
dc.subjectSmall Business Banking
dc.subjectCustomer Segmentation
dc.subjectPredictive Modeling
dc.subjectCross sell
dc.subjectChurn / Inactivity
dc.subjectMonthly Panel Data
dc.subjectDimensionality Reduction
dc.subjectMachine Learning
dc.subjectLogistic Regression
dc.subjectRandom Forest
dc.subjectClass Imbalance
dc.subjectDiscrimination Metrics
dc.subjectTop k Ranking
dc.subjectCRM Analytics
dc.subjectNext Best Action
dc.subjectTargeting Lists
dc.subjectOperational Adoption
dc.subjectBanking Data
dc.subjectCustomer Behavioral Analysis
dc.subjectActionable Models for Non technical Users
dc.subjectData driven Decision Making
dc.subjectOperational Analytics
dc.titleCustomer Segmentation and Behavior Prediction in Banking Using Clustering and Predictive Analytics
dc.title.alternativeΔιπλωματική Εργασία η οποία υποβλήθηκε προς απόκτηση Μεταπτυχιακού τίτλου σπουδών στην Ανάλυση Δεδομένων και Χρηματοοικονομική Τεχνολογία στο Πανεπιστήμιο Νεάπολις Πάφος και το Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο
dc.typeThesis

Files

Original bundle

Now showing 1 - 2 of 2
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Apostolos Tsivranidis abstract.pdf
Size:
571.09 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Apostolos Tsivranidis thesis.pdf
Size:
2.77 MB
Format:
Adobe Portable Document Format

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: