المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

الرئيسية < البحوث والدراسات < تفاصيل بحث أو دراسة

Applying Explainable Renewal-Risk Models to a Libyan ISP: A Case Study Using Operational Billing Logs

الملخص
تتناول هذه الدراسة سلوك تجديد الاشتراك لدى مزود خدمات إنترنت ليبي، إذ تعيد تأطير المشكلة بوصفها تنبؤا بمخاطر عدم التجديد بدلا من التنبؤ التقليدي بفقدان العملاء. ويسعى السؤال التشغيلي إلى تقدير احتمال ألا يفعل المشترك، الذي تنتهي صلاحية باقته في يوم محدد، أي باقة تجارية جديدة خلال الخمسة عشر يوما التالية. وتعتمد الدراسة على سجلات الفوترة التشغيلية وسجلات الاشتراك الخام للفترة بين يناير 2024 وأبريل 2026، وقد أفرزت 33,308 حدث تجديد صالح للتحليل. وقد عُرِّف فشل التجديد إجرائيا بغياب أي تفعيل لباقة تجارية لاحقة خلال 15 يوما من تاريخ انتهاء الصلاحية. واعتمد تصميم تحقق زمني صارم يقوم على تقسيم البيانات إلى مجموعات تدريب وتحقق واختبار، مدعوما باختبار إعادة المعاينة العشوائية المقترن (Paired Bootstrap) لتقييم موثوقية مقارنات النماذج. وقارن التقييم بين نموذج قاعدي قائم على القواعد، والانحدار اللوجستي، والغابة العشوائية، وCatBoost، في حين استُخدم SHAP لدعم قابلية تفسير النموذج. وقد حقق CatBoost أفضل أداء تشغيلي بعد تطبيق معايرة بلات، مما أدى إلى تحسين معايرة الاحتمالات مع الحفاظ على جودة الترتيب. وبلغت قيم النموذج المعاير: ROC AUC = 0.7091، وPR AUC = 0.4268، ودرجة Brier = 0.1535. ومن منظور تشغيلي، أسفر استهداف المشتركين الأعلى خطرا بنسبة 20% عن التقاط 41.84% من حالات فشل التجديد قبل وقوعها. وتشير هذه النتائج إلى أن النمذجة القابلة للتفسير لمخاطر التجديد يمكن أن تدعم إجراءات أكثر تركيزا للاحتفاظ بالعملاء، من بينها المتابعة الخدمية الموجهة، وعروض التجديد الترويجية، والحملات الإعلانية، بدلا من الاعتماد على رسائل عامة موجهة إلى جميع المشتركين........................ الكلمات المفتاحية:............ التنبؤ بمخاطر التجديد؛ مزود خدمات الإنترنت (ISP)؛ سجلات الفوترة التشغيلية؛ النمذجة على مستوى الحدث؛ الاحتفاظ بالعملاء؛ CatBoost؛ الغابة العشوائية؛ معايرة الاحتمالات؛ SHAP؛ الاتصالات الليبية.
Abstract
This study examines subscriber renewal behavior at a Libyan Internet Service Provider (ISP) and frames the problem as renewal risk prediction rather than conventional churn prediction. The operational question concerns the probability that a customer whose package expires on a given day will fail to activate a new commercial package within the following 15 days. The analysis draws on raw billing and operational subscription logs collected between January 2024 and April 2026, yielding 33,308 valid subscription renewal events. Renewal failure defined operationally as the absence of any subsequent commercial package activation within 15 days after the expiry date. A rigorous temporal validation design adopted using train, validation, and test splits, supported by paired bootstrap testing to assess the reliability of model comparisons. The observational evaluation compared a rule-based baseline, Logistic Regression, Random Forest, and CatBoost, while SHAP used to support model interpretability. CatBoost performed best in operational terms after Platt scaling, which improved probability calibration while preserving ranking quality. The calibrated CatBoost model achieved a ROC AUC of 0.7091, PR AUC of 0.4268, and a Brier score of 0.1535. Operationally, targeting the highest-risk 20% of subscribers captured 41.84% of renewal failures before they occurred. These findings suggest that explainable renewal risk modeling can support more focused customer retention actions, such as targeted service follow-up, promotional renewal offers, and advertising campaigns, rather than broad messaging to all subscribers......................... Keywords:....... Renewal risk prediction; Internet service provider (ISP); Operational billing logs; Event-level modeling; Customer retention; CatBoost; Random Forest; Probability calibration; SHAP; Libyan telecommunications.