I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   4 3 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   202 6 ,   p p .   8 8 0 ~ 89 7   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 4 3 . i 3 . pp 880 - 89 7           880       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Explain a ble hybr id ma chine l ea rni ng  f o r predi cting  student   enro llment  decisi o ns in Indo nesia n  priva te  univ ersi ti es       Dy bio   Do m pu   H o t   Asi h 1 ,  Alex   P er ma t a nta   K a ro - K a ro 2 ,   E rbin  Sito rus 3   1 I n f o r mat i o n   S y st e ms St u d y   P r o g r a m ,   U n i v e r s i t a s W i r a h u s a d a   M e d a n ,   M e d a n ,   I n d o n e si a   2 M a n a g e me n t   S t u d y   P r o g r a m,  U n i v e r si t as   W i r a h u sa d a   M e d a n ,  M e d a n ,   I n d o n e si a   3 I n f o r mat i o n   S y st e ms St u d y   P r o g r a m ,   U n i v e r s i t a s A u d i   I n d o n e si a ,   M e d a n ,   I n d o n e s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   2 7 ,   2 0 2 6   R ev is ed   Au g   1 0 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   1 9 ,   2 0 2 6     S tu d e n t  e n r o ll m e n t  p re d icti o n   is  a n   imp o r tan t  c h a ll e n g e   f o r  p ri v a te  u n i v e rsiti e s  b e c a u se   a c c u ra te  p re d ictio n s  c a n   su p p o r t  a d m issio n   p lan n in g ,   m a rk e ti n g   stra teg ies ,   a n d   in st it u ti o n a l  re so u rc e   a ll o c a ti o n .   Ho we v e r,   c o n v e n ti o n a l  p re d icti o n   m o d e ls  m a y   p ro v id e   h i g h   p re d icti v e   p e r fo rm a n c e   wh il e   o ffe ri n g   li m it e d   i n sig h t   in t o   th e   fa c to rs   u n d e rl y in g   stu d e n ts’  e n ro ll m e n t  d e c isio n s.  T h is  stu d y   p ro p o se s  a n   e x p lain a b le  h y b rid   m a c h in e   lea rn in g   a p p ro a c h   t o   p re d ict  st u d e n t  e n r o ll m e n t  d e c isio n s  in   I n d o n e sia n   p riv a te  u n i v e rsi ti e s  a n d   t o   id e n ti f y   th e   fa c to rs  t h a t  c o n tri b u te  m o s t  stro n g ly   to   th e   p re d ictio n   o u tco m e s.  Th e   stu d y   u se s  stu d e n t  e n ro l lme n t  d a ta   c o ll e c ted   fro m   Un i v e rsitas   Wi ra h u sa d a   M e d a n   a n d   Un iv e rsitas   Au d i  I n d o n e sia .   Th e   p ro p o se d   a p p ro a c h   c o m b in e s  fe a tu re   se lec ti o n   a n d   m u lt i p le   m a c h in e   lea rn in g   a lg o rit h m s  to   imp ro v e   p re d ictiv e   p e rf o rm a n c e ,   wh il e   e x p lai n a b le  a rti ficia l  in telli g e n c e   (XA I)  u si n g   S h a p ley   a d d i ti v e   e x p lan a ti o n s   ( S HA P )   is  e m p lo y e d   t o   i n terp re t   t h e   m o d e l  p re d ictio n s.   Th e   m o d e ls   a re   e v a l u a ted   u si n g   a c c u ra c y ,   p re c isio n ,   re c a ll ,   F 1 - sc o re ,   re c e iv e r  o p e ra ti n g   c h a ra c teristic  -   a re a   u n d e r   t h e   c u r v e   ( ROC - AUC ) ,   a n d   c o n f u sio n   m a tri x   a n a ly sis.   T h e   re su lt s   sh o w  th a t  t h e   p ro p o se d   h y b ri d   a p p ro a c h   p ro v id e s  c o m p e ti ti v e   p re d ictiv e   p e rfo rm a n c e   c o m p a re d   with   in d iv id u a l  m a c h in e   lea rn in g   m o d e ls.  T h e   S HA P   a n a ly sis  fu rth e r  re v e a ls  th e   re lat iv e   c o n tri b u t io n   a n d   d irec ti o n   o f   t h e   m o st  in flu e n ti a l  fe a tu re s   in   d e term in in g   stu d e n t   e n ro ll m e n t  d e c isio n s.  T h e se   fin d i n g s   d e m o n stra te  t h a t  c o m b in in g   p re d ictiv e   m o d e li n g   wit h   e x p l a in a b il it y   c a n   p ro v id e   n o t   o n ly   a c c u ra te  e n ro ll m e n t  p re d icti o n s  b u t   a lso   a c ti o n a b le   in sig h ts  f o r  u n iv e rsity   d e c isio n - m a k e rs .   Th e   st u d y   c o n tr ib u tes   a n   in te g ra ted   a p p ro a c h   fo r   su p p o rti n g   d a ta - d r iv e n   st u d e n t  re c ru it m e n t  a n d   e n ro ll m e n t   m a n a g e m e n t  in   In d o n e sia n   p riv a t e   h ig h e r  e d u c a ti o n   i n stit u ti o n s.     K ey w o r d s :   E x p lain ab le  ar tific ial   in tellig en ce   Hy b r id   m ac h in e  lear n i n g   Ma ch in e  lear n in g   Priv ate  u n iv er s ities   Stu d en t e n r o llm e n t p r e d ictio n   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Dy b io   Do m p u   Ho t A s ih   I n f o r m atio n   Sy s tem s   Stu d y   Pr o g r am ,   U n iv er s itas   W ir ah u s ad a  Me d an   J l.  T B .   Sima tu p an g   No .   1 4 8 ,  Kel.   Su n g g al,   Kec .   Me d an   Su n g g al,   Ko ta  Me d an   2 0 1 2 8 ,   I n d o n esia   E m ail:  d y b io . d o m p u @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  r ap id   d ev el o p m en t  o f   d ig i tal  tech n o lo g y   h as  ch an g ed   h o w  h ig h er   ed u ca tio n   in s titu tio n s   m an ag e  s tu d en t  r ec r u itm en t,  a d m is s io n ,   an d   e n r o llm en t.   Un iv er s itie s   in cr ea s in g ly   r ely   o n   d ata - d r iv en   ap p r o ac h es  to   u n d er s tan d   p r o s p ec tiv e  s tu d e n ts   an d   im p r o v e  r ec r u it m en t stra teg ies,  p ar ticu lar ly   as c o m p et itio n   am o n g   h ig h e r   ed u ca tio n   i n s titu tio n s   co n tin u es  to   in cr ea s e.   I n   I n d o n esia,  th is   ch allen g e  is   esp ec ially   r elev an t  f o r   p r iv ate   u n iv er s ities ,   wh er e  s tu d en ts ’   e n r o llm en t d ec is io n s   m a y   b e  in f lu en ce d   b y   in s titu tio n al  r e p u t atio n ,   af f o r d ab ilit y ,   f in an cial  s u p p o r t,  ac ad e m ic  co n s id er atio n s ,   an d   en g ag em en t  with   u n iv er s ity   in f o r m ati o n   ch an n els.  As  a  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       E xp la in a b le  h yb r id   ma c h in e  l ea r n in g   fo r   p r ed ictin g   s tu d en t  en r o llmen t d ec is io n s   …  ( Dyb io   Do mp u   Ho t  A s ih )   881   r esu lt,  in s titu tio n s   n ee d   an al y tical  ap p r o ac h es  th at  ca n   i d en tify   ap p lican ts   with   a  h ig h   p r o b ab ilit y   o f   en r o llm en t w h ile  p r o v i d in g   u s ef u l in f o r m atio n   f o r   r ec r u itm e n t p lan n in g   an d   r eso u r ce   allo c atio n   [ 1 ] – [ 4 ] .    E d u ca tio n al  d ata  m in i n g   a n d   lear n in g   an aly tics   h a v e  e x p an d ed   t h e  u s e   o f   m ac h in e   le ar n in g   f o r   p r ed ictin g   d if f e r en t  e d u ca tio n al  o u tco m es,   in clu d i n g   s tu d e n t  p er f o r m a n ce ,   d r o p o u t   r is k ,   lear n in g   b e h av io r ,   an d   en r o llm en t - r elate d   d ec is io n s .   A  s y s tem atic  r ev iew  o f   p r ed ictiv e  lear n in g   an aly tics   s h o ws  th at  r esear ch   in   th is   ar ea   h as  in c r ea s in g ly   m o v ed   f r o m   co n v en tio n al   s tatis ti ca l  ap p r o ac h es  to war d   m ac h in e  lear n in g   m et h o d s   ca p ab le  o f   h an d lin g   c o m p lex   r elatio n s h ip s   wi th in   ed u ca tio n al  d ata  [ 1 ] .   Un lik e  tr a d itio n al   m o d els  th at  o f ten   d ep en d   o n   p r ed ef in e d   r elatio n s h ip s   b etwe en   v a r iab les,  m ac h in e  lear n in g   ca n   ca p tu r e   n o n lin ea r   p atter n s   an d   in ter ac tio n s   th at   m ay   b e   d if f i cu lt  to   i d en tify   u s in g   co n v en tio n al  an aly tical   ap p r o ac h e s .   T h ese  ca p ab ilit ies  m ak e  m ac h in e   lear n in g   in cr ea s in g ly   r elev an t f o r   e d u ca tio n al   d ec is io n - s u p p o r t a p p licatio n s   [ 1 ] ,   [ 5 ] .    Stu d en t  en r o llm en t  p r ed ictio n   is   p ar ticu lar ly   im p o r ta n t  b ec au s e  th e  n u m b er   o f   ap p lican ts   wh o   u ltima tely   r eg is ter   ca n   d ir ec t ly   af f ec t  in s titu tio n al  p lan n in g   an d   s u s tain ab ilit y .   Un iv er s ities   n ee d   r eliab le  esti m ates  o f   en r o llm en t  o u tco m es  to   s u p p o r t  r ec r u itm e n t  ca m p aig n s ,   s ch o lar s h ip   a llo ca tio n ,   ac ad em ic   ca p ac ity   p lan n in g ,   f ac u lty   wo r k lo a d   m an ag em e n t,  a n d   f i n an cial  p lan n in g .   Pre v io u s   s tu d ies  h a v e   d em o n s tr ated   th e  f ea s ib ilit y   o f   u s in g   m ac h i n e  lear n in g   to   p r ed ict   en r o llm en t  am o n g   a d m itted   ap p lican ts ,   s u g g esti n g   th at  p r ed ictiv e  m o d els  ca n   p r o v id e  u s ef u l  in f o r m atio n   b ef o r e  f in al  r eg is tr atio n   d ec is io n s   ar e  m ad e   [ 6 ] – [ 8 ] .  Ho wev e r ,   p r e d ictio n   at  th e  in d iv id u al  ap p lican t   lev el  r em ain s   ch allen g in g   b ec au s e  en r o llm en t   d ec is io n s   ar e  af f ec ted   b y   a  c o m b in atio n   o f   ac ad em ic ,   f in an c ial,   in s titu tio n al,   an d   b e h av io r al  f ac to r s .   E x is tin g   r esear ch   h as  em p lo y ed   v ar io u s   m ac h in e  lear n in g   alg o r ith m s   f o r   ed u ca tio n al   p r ed ictio n ,   in clu d in g   d ec is io n   tr ee s ,   s u p p o r t  v ec to r   m ac h i n es,  r an d o m   f o r est,  g r a d ien t  b o o s tin g ,   a n d   o th er   class if icatio n   tech n iq u es.  Fo r   ex am p le,   r ese ar ch   o n   u n d er g r ad u ate  ap p lica n t  en r o llm e n t  h as  d em o n s tr ate d   th e  u s ef u ln ess   o f   b in ar y   class if icatio n   m o d els  f o r   p r ed ictin g   wh eth e r   ad m itted   ap p lican ts   will  ev en tu ally   e n r o ll  [ 6 ] ,   wh ile  o th e r   s tu d ies  h av e  in v esti g ated   m ac h in e  lear n i n g   m o d els  f o r   e n r o llm en t  an d   attr itio n   p r ed ictio n   [ 8 ] .   Mu lti - m o d el   ap p r o ac h es  h av e  also   b ee n   in v esti g ated   f o r   h ig h e r   ed u ca tio n   ad m is s io n   p r ed ictio n ,   in d icatin g   th at  co m b in in g   d if f er en t   class if ier s   ca n   im p r o v e  p r ed ictiv e   ca p ab ilit y   c o m p ar ed   with   r ely i n g   o n   a  s i n g le  m o d el  [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .  Nev er th eless ,   m u ch   o f   th is   r esear ch   em p h asizes  p r ed ictiv e  p er f o r m an ce ,   wh er ea s   t h e  r ea s o n s   u n d er ly in g   in d iv id u al  p r ed ictio n s   ar e  o f te n   less   th o r o u g h ly   ex a m in ed .   T h is   lim itatio n   b ec o m es  in cr e asin g ly   i m p o r ta n t  as  m ac h in e   lear n in g   is   u s ed   t o   s u p p o r t  in s titu tio n al  d ec is io n s .   A  m o d el   th at  ac h ie v es  h ig h   p r ed ictiv e   ac cu r ac y   m ay   s till   h av e  lim ited   p r ac tica l  v alu e  if   a d m is s io n   o f f icer s   an d   u n i v er s ity   m an a g er s   ca n n o t   u n d er s tan d   wh y   a  p ar ticu lar   a p p lican t  is   cla s s if ied   as  lik ely   o r   u n lik ely   t o   e n r o ll.   E x p lain a b le  ar tific ial  in tellig en ce   ( XAI )   ad d r ess es  th is   is s u e  b y   p r o v id in g   in te r p r etab l e   in f o r m atio n   ab o u t  h o w  in p u t  v ar iab les  co n tr ib u te  t o   m o d el  p r ed ictio n s .   T h e  b r o ad er   XAI   liter atu r e   em p h asizes  th at  ex p lain ab il ity   ca n   s tr en g th en   tr an s p ar e n cy ,   ac co u n tab ilit y ,   an d   tr u s t  in   ar tific ial  in tellig en ce   s y s tem s ,   p ar ticu lar ly   wh e n   p r ed ictio n s   in f lu en ce   co n s eq u en tial  d ec is io n s   [ 1 1 ] .   I n   e d u ca tio n al  s ettin g s ,   ex p lain ab le  m ac h in e   lear n in g   h as  also   b ee n   s h o wn   t o   h el p   p r ac titi o n er s   u n d er s tan d   t h e  f ac to r s   u n d er ly in g   p r ed ictio n s   an d   ass ess   wh eth e r   m o d el  o u tp u ts   ar e  c o n s is ten t w ith   d o m ain   k n o wled g e  [5 ] ,  [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .     R ec en t  ed u ca tio n al  s tu d ies  p r o v id e  ev i d en ce   o f   th e  v alu e  o f   ex p lain ab ilit y ,   alth o u g h   th eir   ap p licatio n s   h av e  lar g ely   f o c u s ed   o n   o u tco m es  o th er   th an   en r o llm en t.  E x p lain a b le  m ac h in e  lear n in g   h as  b ee n   ap p lied   to   s tu d en t   p er f o r m a n c e  p r ed ictio n ,   d r o p o u t   p r e d ictio n ,   s tu d en t   ad ap ta b ilit y ,   an d   ea r ly   id en tific atio n   o f   at - r is k   s tu d en ts   [5 ] ,  [ 12 ] ,  [ 1 4 ] – [ 1 7 ] .  T h ese  s tu d ies  d em o n s tr ate  th at  ex p lain ab ilit y   ca n   co m p lem en t  p r e d ictiv e   p er f o r m an ce   b y   r ev ea lin g   in f lu en tial  v ar iab les  an d   s u p p o r tin g   m o r e  in f o r m ed   in ter v en t io n s .   Fo r   ex am p le,   ex p lain ab le  d r o p o u t  p r ed icti o n   h as  b ee n   u s ed   to   id e n tify   f ac to r s   ass o ciate d   with   s tu d en t  r is k ,   w h ile  ex p lain ab le  lear n i n g   an al y tics   h as  h ig h lig h ted   th e  im p o r tan ce   o f   ex am in i n g   th e  s tab ilit y   a n d   in ter p r etatio n   o f   p r ed ictiv e  m o d els  r ath er   th a n   r ely in g   s o lely   o n   th ei r   ac cu r ac y   [ 1 3 ] - [ 15 ] .  T h ese  f in d in g s   s u g g est  th at  ex p lain ab ilit y   s h o u ld   b e  co n s id er ed   as  p ar t   o f   th e  p r ed ic tiv e  f r am ewo r k   its elf   r at h er   th an   tr ea ted   as  an   ad d itio n al  f ea tu r e  af ter   m o d el  d ev elo p m e n t.   T h e  liter atu r e   o n   s tu d en t   ad m is s io n   an d   e n r o llm en t   p r o v i d es  a  m o r e  d ir ec t  b asis   f o r   t h e  p r esen t   s tu d y .   R ec en t  r esear ch   h as  d e m o n s tr ated   th at  m ac h in e   lear n in g   ca n   p r e d ict  en r o llm e n t  am o n g   u n d er g r ad u ate  ap p lican ts   an d   ad m itted   s tu d e n ts   [6 ] ,  [ 7 ] .   Oth er   s tu d ie s   h a v e  in v esti g ated   th e   s elec tio n   o f   in co m in g   f r esh m en   u s in g   m ac h in e  lear n in g   an d   h av e  s h o wn   th at  p r ed ictiv e  m o d els  ca n   ass i s t  in s titu tio n al  a d m is s io n   p r o ce s s es  [ 1 8 ] .   Similar ly ,   en r o llm en t  p r ed ictio n   h as  b ee n   ex am in e d   u s in g   m ac h in e  l ea r n in g   in   u n i v er s ity   ed u ca tio n al   en v ir o n m en ts ,   co n f ir m in g   t h e  p o ten tial  o f   p r ed ictiv e   an aly ti cs  f o r   in s titu tio n al  p la n n in g   [ 1 9 ] .   Ho we v er ,   th ese  s tu d ies  p r im ar ily   co n ce n tr ate   o n   p r e d ictio n   o u tco m es  an d   d o   n o t  f u lly   in te g r ate  p r e d ic tiv e  m o d elin g   with   m ec h an is m s   f o r   e x p lain in g   th e  co n tr ib u tio n   o f   in d iv i d u al  ap p lican t c h ar ac ter is tics .   E n s em b le  lear n in g   r e p r esen t s   an o th er   im p o r ta n t  d ev elo p m en t  in   th is   r esear ch   ar ea .   C o m b in in g   m u ltip le  class if ier s   ca n   ex p l o it  co m p lem en tar y   lear n in g   p at ter n s   an d   p o ten tially   im p r o v e  g en e r aliza tio n   co m p ar ed   with   an   in d iv id u al  c lass if ier .   I n   h ig h er   ed u ca tio n   a d m is s io n   p r ed ictio n ,   Z u b   et  a l .   d ev elo p e d   a  two - s tag e  PNN – SVM  en s em b le  an d   d em o n s tr ated   th e  p o ten t ial  o f   m u lti - m o d el  a r ch itectu r es  f o r   im p r o v in g   ad m is s io n   p r ed ictio n   p er f o r m an ce   [ 1 0 ] .   L i  et  a l .  [ 9 ]   lik ew is e  p r o p o s ed   a  m u lti - m o d el  an aly tics   s y s tem   to   s u p p o r t  s tu d e n t  ad m is s io n   d ec is io n - m ak in g .   T h ese  s tu d ies  p r o v id e  e v id en ce   th at   m u lti - m o d el  ap p r o ac h es  ar e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  4 3 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   8 8 0 - 89 7   882   p r o m is in g   f o r   h ig h e r   ed u ca tio n   an aly tics .   Ho wev e r ,   th e y   d o   n o t  f u lly   ad d r ess   th e  in teg r atio n   o f   h y b r id   f ea tu r e   s elec tio n ,   ad ap tiv e  en s em b le  l ea r n in g ,   a n d   e x p lain ab le  p r ed i ctio n   with in   o n e   f r am ewo r k .   An o th er   s tr ea m   o f   r esear ch   h a s   f o cu s ed   o n   co u r s e  en r o llm e n t  an d   b r o ad e r   en r o llm en t   m a n ag em en t.   Ma ch in e  lear n i n g   h as  b ee n   u s ed   to   p r ed ict  c o u r s e  e n r o ll m en t  p atter n s   to   s u p p o r t  ac a d em ic  p lan n in g   an d   r eso u r ce   allo ca tio n   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   Oth er   wo r k   h as   ex am in e d   s tu d en t  en r o llm en t   an d   attr itio n   s im u ltan e o u s ly ,   d em o n s tr atin g   th at  p r ed ictiv e   an aly tics   ca n   s u p p o r t   b o th   r ec r u itm en t  an d   r et en tio n   p la n n in g   [ 8 ] .   Alth o u g h   th ese  s tu d ies  ar e  r elev an t  to   en r o llm en t  m a n ag em e n t,  co u r s e - lev el  en r o llm en t  an d   in s titu tio n al - lev el  f o r ec asti n g   ar e  co n ce p tu ally   d if f er en t  f r o m   p r ed ictin g   an   in d iv id u al  ap p lican t' s   d ec i s io n   to   en r o ll  af ter   r ec eiv in g   a n   ad m is s io n   o p p o r tu n ity .   I n d iv id u al  en r o llm en t  d ec is io n s   m ay   d e p en d   o n   in s titu tio n al   ch ar ac ter is tics ,   p er ce iv ed   v alu e,   f in an cial  co n s id er atio n s ,   an d   co m m u n icatio n   o r   en g a g em en t  f ac to r s   th at   ar e   n o t n ec ess ar ily   r ep r esen te d   in   co u r s e - lev el  o r   ag g r eg ate  f o r e ca s tin g   m o d els.   T h e  d is tin ctio n   b etwe en   in d i v id u al  p r ed ictio n   an d   ag g r eg ate  f o r ec asti n g   is   th er ef o r e  i m p o r tan t.   T im e - s er ies  an d   o th er   f o r ec as tin g   ap p r o ac h es  ca n   p r o v id e  u s ef u l  esti m ates  o f   f u tu r e   en r o llm en t  tr en d s ,   b u t   th ey   g e n er ally   o p er ate   at  an   a g g r eg ate   in s titu tio n al  o r   tem p o r al  lev el.   I n   co n tr ast,  a n   ap p l ican t - lev el  m ac h in e   lear n in g   f r a m ewo r k   ca n   u s e  m u ltid im en s io n al  ch ar ac ter i s tics   to   e s tim ate  th e  p r o b ab ilit y   th at  a  s p ec if ic  p r o s p ec tiv e  s tu d en t  will  en r o ll .   Fo r   in s titu tio n al  r ec r u itm en t,   th is   d is tin ctio n   h as  p r ac tical  i m p o r tan ce   b ec au s e   d ec is io n - m ak er s   m ay   n ee d   to   id en tify   wh ich   ap p lican ts   s h o u ld   r ec eiv e  tar g eted   c o m m u n icatio n ,   f in an cial   in f o r m atio n ,   o r   o th er   r ec r u itm en t  in ter v en tio n s   r ath er   th an   s im p ly   esti m ate  th e  to tal  n u m b er   o f   f u t u r e   s tu d en ts .   B ey o n d   p r e d i ctiv e  m o d elin g ,   r esear ch   o n   u n iv er s ity   ch o ice   s u g g ests   th at  en r o llm en t  d ec is io n s   ar e   s h ap ed   b y   s ev er al   in s titu tio n al  an d   s o ci o ec o n o m ic  co n s id er atio n s .   R ec en t  ev id e n ce   f r o m   p r iv ate  h i g h er   ed u ca tio n   in d icate s   th at   in s titu tio n al  r e p u tatio n   an d   lo ca ti o n   ca n   in f l u en ce   s tu d en ts ’   u n i v er s ity   ch o ices   [ 2 ] .  R esear ch   o n   en r o llm en t  m a n a g em en t  also   em p h asizes  th e  im p o r tan ce   o f   u n d er s tan d in g   s tu d en ts ’   p r ef e r en ce s   an d   d ec is io n - m ak in g   p r o ce s s es  wh en   d ev elo p in g   i n s titu tio n al  r ec r u itm en t  s tr ateg ie s   [ 3 ] .   Stu d ies  o f   in ter n atio n al  a n d   d o m esti c  u n iv er s ity   ch o ice   f u r t h er   d em o n s tr ate  th at  s tu d en ts   m ay   co n s i d er   m u ltip le  f ac to r s   wh en   s elec tin g   a  h ig h er   ed u ca tio n   in s titu tio n ,   wh ile  f in an cial  s u p p o r t  an d   af f o r d a b ilit y   ca n   af f ec t  h ig h e r   ed u ca tio n   c h o ices  [4 ] ,  [ 2 2 ] .   T h ese  f in d in g s   ar e  im p o r tan t  f o r   m ac h i n e  lear n i n g - b ased   en r o llm en t  p r ed ictio n   b ec au s e  th ey   in d icate   th at  p r ed ictio n   m o d els  s h o u ld   co n s id er   h eter o g e n eo u s   f ac t o r s   r ath er   th an   r ely in g   ex clu s iv ely   o n   ac a d em ic  v a r iab les.   T h e  im p o r tan ce   o f   th ese  f ac to r s   also   r ein f o r ce s   th e   n ee d   f o r   in ter p r etab le  m o d els.  I f   an   e n r o llm en t   p r ed ictio n   m o d el  id en tifie s   in s titu tio n al  r ep u tatio n ,   f in an c ial  s u p p o r t,  af f o r d ab ilit y ,   d ig ital  en g ag em en t,  o r   ac ad em ic  f ac ili ties   as  in f lu e n tial  v ar iab les,  u n iv er s ity   m a n a g er s   n ee d   to   u n d er s tan d   t h e  d i r ec tio n   an d   r elativ e   co n tr ib u tio n   o f   th o s e  v ar iab le s   b ef o r e  tr an s latin g   p r e d ictio n s   in to   r ec r u itm en t  ac tio n s .   E x p lain ab le  m o d els  ca n   p r o v id e  th is   a d d itio n al  l ay er   o f   d ec is io n   s u p p o r t   b y   co n n ec tin g   p r e d ictiv e  o u t p u ts   with   in ter p r etab l e   f ea tu r e  co n tr ib u tio n s   [ 1 1 ] ,  [ 13 ] ,  [ 2 3 ] .   C o n s eq u en tly ,   a  u s e f u l  en r o llm en t  p r ed ictio n   f r a m ewo r k   s h o u ld   n o t   o n ly   an s wer   wh eth e r   an   a p p l ican t  is   lik ely   to   en r o ll  b u t  s h o u ld   also   p r o v i d e  ev id e n ce   r eg ar d in g   wh y   t h e  m o d el  r ea ch es th at  p r ed ictio n .   Desp ite  th ese  ad v an ce s ,   an   i m p o r tan t  g a p   r em ain s   in   th e  liter atu r e.   First,  p r ev io u s   en r o llm en t  an d   ad m is s io n   s tu d ies  h av e  lar g el y   ev alu ated   i n d iv id u al  m ac h i n e  lear n in g   m o d els  o r   co n v e n tio n al  m u lti - m o d el   ap p r o ac h es  [6 ] ,  [ 7 ] ,  [ 9 ] ,  [ 10 ] ,  [ 18 ] ,  [ 19 ] .   Seco n d ,   r esear ch   o n   ex p lain a b le  ed u ca tio n al  m ac h in e  lear n in g   h as  p r ed o m i n an tly   f o cu s e d   o n   s tu d en t  p e r f o r m an ce ,   d r o p o u t,  ad ap tab ilit y ,   o r   ac ad em ic  r is k   r ath er   th a n   p o s t - ad m is s io n   en r o llm en t  d ec is io n s   [5 ] ,  [ 12 ] ,  [ 1 4 ] - [ 17 ] .  T h ir d ,   ex is tin g   en s em b le  ap p r o ac h es  d o   n o t  co n s is ten tly   in teg r ate  f ea tu r e  s elec tio n   an d   ex p lain a b ilit y   in to   a  u n if ied   ap p lican t - lev el  e n r o llm e n t  p r e d ictio n   f r am ewo r k   [9 ] ,  [ 1 0 ] .   Fo u r t h ,   r elativ ely   lim ited   ev id en ce   is   av ailab le  o n   ex p lain ab le  en r o llm en t  p r ed ictio n   in   I n d o n esia n   p r iv ate  u n i v er s ities ,   d esp ite  th e  co m p etitiv e  r ec r u itm en t e n v ir o n m en t  f ac ed   b y   th ese  in s titu tio n s .   T h e  m eth o d o lo g ical  g ap   is   p ar ticu lar ly   r elev an t   b ec au s e  co m b in in g   co m p lem en tar y   m ac h in e   lear n in g   m o d els  d o es  n o t  au to m atica lly   g u ar an tee   th at  th e  r esu ltin g   s y s tem   will  b e  in ter p r etab le  o r   ef f icien t.   Featu r e  s elec tio n   ca n   r ed u ce   ir r elev an t  an d   r e d u n d an t  in f o r m atio n   b ef o r e  m o d el  tr ain in g ,   wh ile  en s em b le   lear n in g   ca n   co m b in e  th e  s tr en g th s   o f   d if f er e n t  class if ier s .   E x p lain ab ilit y   ca n   th en   b e  u s ed   to   id en tify   th e  co n tr ib u tio n   o f   in d i v id u al  p r e d icto r s   to   th e   f in al  m o d el  o u tp u t.  T h e  i n teg r atio n   o f   th ese  co m p o n e n ts   p r o v i d es  an   o p p o r t u n ity   t o   m o v e  b e y o n d   a  c o n v e n tio n al  p r ed ic tio n - o n ly   ap p r o ac h   to war d   a  d ec is io n - s u p p o r t   f r am ewo r k   th at  s im u ltan eo u s l y   ad d r ess es p r ed ictiv e  p er f o r m an ce   an d   in ter p r eta b ilit y   [ 1 1 ] ,   [ 2 4 ] – [ 2 8 ] .   Acc o r d in g ly ,   th is   s tu d y   p r o p o s es  an   ex p lain a b le  h y b r id   m a ch in e  lear n in g   f r am ewo r k   ( E HM L F)  f o r   p r ed ictin g   s tu d e n t  en r o llm en t  d ec is io n s   in   I n d o n esian   p r iv ate  u n iv e r s ities ,   u s in g   ad m is s io n   d ata  f r o m   Un iv er s itas   W ir ah u s ad a  Me d an   an d   Un i v er s itas   Au d i  I n d o n esia.  T h e   f r a m ewo r k   co m b in es  h y b r id   f ea tu r e   s elec tio n ,   ad ap tiv e  e n s em b le  l ea r n in g ,   an d   XAI   to   i d en tify   p r o s p ec tiv e  s tu d en ts   wh o   ar e  li k ely   to   e n r o ll  wh ile   also   r ev ea lin g   th e  f ac to r s   th at  co n tr ib u te  to   th e  p r e d ictio n s .   T h e  f r am ew o r k   is   d esig n ed   to   co m b in e  th e   co m p lem en ta r y   s tr en g th s   o f   m u ltip le  class if ier s   r ath er   th an   r ely in g   o n   a  s in g le  p r ed ictiv e   a lg o r ith m ,   w h ile  th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       E xp la in a b le  h yb r id   ma c h in e  l ea r n in g   fo r   p r ed ictin g   s tu d en t  en r o llmen t d ec is io n s   …  ( Dyb io   Do mp u   Ho t  A s ih )   883   ex p lain ab ilit y   co m p o n e n t  is   i n ten d ed   to   m a k e  th e  r esu ltin g   p r ed ictio n s   m o r e  tr an s p ar e n t  f o r   in s titu tio n al   d ec is io n - m ak er s .   T h is   s tu d y   m ak es  th r ee   m ain   co n tr ib u tio n s .   First,  it  d ev el o p s   an   ap p lican t - lev el  h y b r i d   p r ed ictio n   f r am ewo r k   th at  in teg r ates  f ea t u r e  s elec tio n   an d   m u ltip le  m a ch in e  lear n in g   class if ier s   f o r   s tu d en t  en r o llm e n t  p r ed ictio n ,   ex ten d in g   p r e v io u s   ad m is s io n   s tu d ies   th at  p r im ar ily   r ely   o n   in d i v id u al   o r   co n v en tio n al   en s em b le   m o d els  [6 ] ,  [ 9 ] ,  [ 10 ] ,  [ 18 ] ,  [ 19 ] .   Seco n d ,   it  in co r p o r ates  ex p lain ab ilit y   d ir ec tly   in to   th e  p r ed ictio n   p ip elin e ,   ad d r ess in g   th e  lim itatio n   o f   p r ev io u s   en r o llm en t  s tu d ies  th at  em p h asize  p r ed ictiv e   ac cu r ac y   with o u t   s u f f icien tly   ex p lain in g   th e  d et er m in an ts   o f   in d iv i d u al  p r e d ictio n s   [ 1 1 ] ,  [ 13 ] ,   [ 2 3 ] .   T h ir d ,   it   p r o v id es  em p ir ical   ev id en ce   f r o m   two   I n d o n esia n   p r iv ate   u n iv e r s ities   an d   id en tifie s   th e  r elativ e  im p o r tan ce   o f   in s titu tio n al,   f in an cial,   ac a d em i c,   a n d   en g a g em en t - r elate d   f ac to r s   in   e n r o llm en t  d ec is io n s ,   t h er eb y   co n n ec tin g   p r e d ictiv e   an aly tics   with   p r ac tical  u n iv er s ity   r ec r u itm en t a n d   d ec is io n - m ak in g   n ee d s   [2 ] - [ 4 ] ,  [ 22 ] .    T h er ef o r e,   th e  c o n tr ib u tio n   o f   E HM L F  is   n o t  lim ited   to   o b tain in g   a  h ig h - p e r f o r m in g   cla s s if icatio n   m o d el.   T h e   f r am ewo r k   s ee k s   to   p r o v id e  a  m o r e  co m p lete  d ec is io n - s u p p o r t  m ec h an is m   in   wh ich   p r e d ictio n ,   f ea tu r e  s elec tio n ,   en s em b le   lear n in g ,   a n d   e x p lan atio n   ar e   co n s id er ed   t o g eth er .   B y   ex p licitly   co m p ar in g   p r ed ictiv e  p er f o r m an c e  an d   in f lu en tial  f ac to r s   with   f in d in g s   f r o m   p r e v io u s   ad m is s io n ,   en r o llm en t,  an d   ex p lain ab le  e d u ca tio n al   m ac h in e  lear n in g   s tu d ies,  th is   r esear ch   aim s   to   s tr en g th e n   th e   m eth o d o l o g ical  an d   p r ac tical  u n d e r s tan d in g   o f   ex p lain ab le  s tu d en t e n r o llm en t p r ed ictio n   in   I n d o n esian   p r iv ate  h ig h er   e d u ca tio n .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     Resea rc h  d esig n   T h is   s tu d y   em p lo y ed   a  q u a n titativ e  p r ed ictiv e  an aly tics   d esig n   to   d ev elo p   an   E HM L F  f o r   p r ed ictin g   s tu d en t  en r o llm e n t  d ec is io n s   in   I n d o n esian   p r iv ate  u n iv e r s ities .   T h e  r esear ch   was  d esi g n ed   n o t  o n ly   to   m ax im ize  class if icatio n   p er f o r m an ce   b u t  also   to   id e n tify   th e  v ar iab les  th at  c o n tr ib u te  to   in d iv id u al  en r o llm en t   p r ed ictio n s .   T h is   ap p r o ac h   is   co n s is ten t  with   th e   g r o win g   u s e  o f   p r ed ictiv e   lear n in g   a n aly tics   an d   e x p lain ab le   m ac h in e  lear n i n g   in   h ig h er   e d u ca tio n ,   wh er e  p r ed ictiv e  ac cu r ac y   n ee d s   to   b e  ac co m p a n ied   b y   tr an s p ar e n t   in ter p r etatio n   o f   m o d el  o u t p u t s   [1 ] ,  [ 11 ] ,  [ 13 ] .   T h e  p r o p o s ed   E HM L F  in teg r ates  f iv e  s eq u en tial  s tag es:  1 )   d ata  p r ep ar atio n ,   2 )   f ea tu r e  e n g in ee r in g   an d   p r ep r o ce s s in g ,   3 )   h y b r id   f ea tu r e  s elec tio n ,   4 )   ad ap tiv e  en s em b le  class if ica tio n ,   an d   5 )   ex p lain ab ilit y   an aly s is   u s in g   Sh ap ley   ad d i tiv e  ex p lan atio n s   ( SHAP).   T h e  f r am ewo r k   was  d esig n e d   to   ad d r ess   th r ee   m eth o d o l o g ical  r eq u ir em en ts   s im u ltan eo u s ly :  r ed u cin g   ir r el ev an t  p r e d icto r s ,   im p r o v in g   p r ed ictiv e  r o b u s tn ess   th r o u g h   m o d el  c o m b in atio n ,   an d   p r o v id in g   in ter p r etab le   ev id en ce   r eg a r d in g   th e   f ac t o r s   ass o ciate d   with   s tu d en t e n r o llm e n t d ec is io n s   [ 1 1 ] ,   [ 2 3 ] ,   [ 2 8 ] .     Un lik e  a  co n v en tio n al  p r ed ictio n   p ip elin e  in   wh ich   a  s in g le  m ac h in e  lear n in g   alg o r ith m   is   ev alu ated   p r im ar ily   ac co r d in g   to   ac cu r a cy ,   th e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   tr ea ts   f ea tu r e  s elec tio n ,   en s em b le  p r ed ictio n ,   an d   ex p lain ab ilit y   as  in ter co n n ec t ed   co m p o n en ts .   T h is   d esig n   is   p ar ticu lar ly   r elev an t  to   u n iv er s ity   ad m is s io n   d ec is io n - m ak in g   b ec au s e  an   a cc u r ate  p r ed ictio n   with o u t  an   u n d er s tan d a b le  ex p lan atio n   m ay   p r o v i d e  lim ited   p r ac tical  v alu e  to   a d m is s io n   m an ag er s .     2 . 2 .     Resea rc h o bje ct   a nd   da t a s et   T h e  r esear ch   was  co n d u cted   u s in g   ad m is s io n   d atasets   o b tain ed   f r o m   Un i v er s itas   W ir ah u s a d a  Me d an   an d   Un iv er s itas   Au d i  I n d o n e s ia.   T h e  d ataset  co n s is ted   o f   2 , 0 0 0   u n d er g r ad u ate  s tu d en t   r ec o r d s   f r o m   th e   2025 – 2 0 2 6   ac a d em ic  y ea r ,   w ith   1 , 0 0 0   r ec o r d s   co n tr ib u ted   b y   ea ch   u n i v er s ity .   T h e  u s e  o f   d ata  f r o m   two   p r iv ate  u n iv er s ities   was  in t en d ed   to   p r o v id e  v ar iatio n   in   in s titu tio n al   co n te x ts   wh ile  m ain tain in g   a   co m p ar ab le  a d m is s io n   s ettin g .   E ac h   o b s er v atio n   r e p r esen ts   an   ad m itted   u n d e r g r ad u ate  ap p l ican t a n d   co n tain s   in f o r m atio n   r elate d   to   d em o g r a p h ic  ch ar a cter is tics ,   ad m is s io n   b ac k g r o u n d ,   ac a d em ic  c h ar ac ter is tics ,   f in an c ial  co n s id er atio n s ,   in s titu tio n al  p er ce p tio n s ,   u n iv er s ity   in ter ac tio n ,   a n d   f in al  e n r o llm en t  s tatu s .   T h e   tar g et  v ar iab le  was  Stu d en t   E n r o llm en t D ec is io n ,   r ep r esen ted   as a   b in ar y   class if icatio n   p r o b lem :   −   E n r o lled   ( 1 ) : th e  a d m itted   ap p lic an t c o m p leted   th e  r eq u ir e d   en r o llm en t o r   r eg is tr atio n   p r o c ess .   −   No t E n r o lled   ( 0 ) : th e   ad m itted   ap p lican t d id   n o t c o m p lete  th e  en r o llm en t  o r   r e g is tr atio n   p r o ce s s .   T h e  d is tin ctio n   b etwe en   ad m is s io n   an d   en r o llm en t  is   im p o r tan t  b ec a u s e  b ein g   ad m itte d   d o es  n o t   n ec ess ar ily   m ea n   th at  an   ap p lican t  will  u ltima tely   r eg is ter .   Pre v io u s   s tu d ies  h av e  d em o n s tr ated   th e  u s ef u ln ess   o f   m ac h in e  lear n in g   f o r   p r e d ic tin g   en r o llm en t  am o n g   ad m itt ed   ap p lican ts ,   b u t  th e  ex p lain a b ilit y   o f   in d iv id u al  en r o llm en t d ec is io n s   r e m ain s   less   d e v elo p ed   [6 ] - [ 8 ] .    T h e  d ataset  th er ef o r e  d if f er s   f r o m   s tu d ies  th at  p r ed ict  a ca d em ic  p er f o r m an ce   o r   d r o p o u t  af ter   s tu d en ts   h av e  e n ter ed   u n iv er s ity .   T h e  u n it  o f   p r e d ictio n   i n   th is   s tu d y   is   an   a d m itted   ap p lican t' s   en r o llm en t  d ec is io n   b ef o r e  o r   at  th e   f in al  r eg is tr atio n   s tag e,   m a k in g   t h e  f r am ewo r k   m o r e   d ir ec tly   r ele v an t  to   r ec r u itm en t   an d   ad m is s io n   m a n ag em en t.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  4 3 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   8 8 0 - 89 7   884   2 . 3 .     Respo nd ent   cha ra ct er is t i cs   T ab le  1   p r esen ts   th e  d em o g r ap h ic  c h ar ac ter is tics   o f   th e   d ataset.   T h e  d ataset  was  b alan ce d   b y   in s titu tio n ,   with   ea ch   u n iv e r s ity   co n tr ib u tin g   a n   eq u al  n u m b er   o f   o b s er v atio n s .   T h is   s tr u ctu r e  allo ws  th e   p r ed ictiv e  f r am ew o r k   to   b e  d ev elo p e d   with o u t  o n e  in s titu tio n   d o m i n atin g   th e  lear n in g   p r o ce s s .   Fem ale   ap p lican ts   r ep r esen ted   5 5 %  o f   th e   o b s er v atio n s ,   wh ile   th e   lar g est  ag e  g r o u p   w as  1 8 – 1 9   y ea r s ,   f o llo wed   b y   20 – 2 1   y ea r s   an d   2 2   y ea r s .   T h e  in s titu tio n al  b alan ce   is   a ls o   r elev an t  to   th e  in te r p r etat io n   o f   t h e  r esu lts   b ec au s e  th e   p r o p o s ed   f r am ewo r k   is   in ten d ed   to   c ap tu r e  en r o llm e n t  p atter n s   th at  ar e  n o t  r estricte d   to   a  s in g le  in s titu tio n al   en v ir o n m en t.  Pre v io u s   r esear ch   h as  s h o wn   th at  in s tit u tio n al  ch ar ac ter is tics ,   r ep u tatio n ,   lo ca tio n ,   f in an cial   co n s id er atio n s ,   an d   s tu d en ts '   d ec is io n - m ak in g   p r o ce s s es  ca n   in f lu en ce   u n iv e r s ity   ch o ice  an d   en r o llm en t  b eh av io r   [ 2 ] - [ 4 ] ,   [ 2 2 ] .       T ab le  1 .   Dem o g r ap h ic  ch ar ac t er is tics   o f   s tu d en ts   ( n   =  2 , 0 0 0 )   V a r i a b l e   C a t e g o r y   F r e q u e n c y   P e r c e n t a g e   U n i v e r si t y   U n i v e r si t a s   W i r a h u sa d a   M e d a n   1 , 0 0 0   5 0 . 0 %     U n i v e r si t a s   A u d i   I n d o n e si a   1 , 0 0 0   5 0 . 0 %   G e n d e r   M a l e   9 0 0   4 5 . 0 %     F e mal e   1 , 1 0 0   5 5 . 0 %   A g e   18 – 1 9   y e a r s   1 , 1 0 0   5 5 . 0 %     20 – 2 1   y e a r s   7 0 0   3 5 . 0 %     2 2   y e a r s   3 0 0   1 5 . 0 %       2 . 4 .     Da t a   c o llect io n a nd   et hica l c o ns idera t io ns   T h e  s tu d y   u s ed   s ec o n d ar y   ad m is s io n   d ata  o b tain ed   f r o m   th e  o f f icial  ad m is s io n   d atab ases   o f   Un iv er s itas   W ir ah u s ad a  Me d an   an d   Un iv er s itas   Au d i  I n d o n esia  f o llo win g   in s titu tio n al  ap p r o v al.   T h e  v ar iab les  in clu d ed   g en d e r ,   ag e,   p r e v io u s   ed u ca tio n al   b ac k g r o u n d ,   ad m is s io n   p ath way ,   s ch o lar s h ip   av ailab ilit y ,   tu itio n   af f o r d a b ilit y ,   u n iv er s ity   r e p u tatio n ,   d ig ital  m ar k etin g   en g ag em e n t,  a ca d em ic  f ac ilit ies,  s er v ice  q u a lity ,   co m m u n icatio n   in ten s ity ,   an d   f in al  en r o llm e n t statu s .   B ef o r e  an aly s is ,   d ir ec t  p er s o n al  id en tifie r s   wer e  r em o v e d   f r o m   th e  d ataset.   T h e  a n aly s is   wa s   co n d u cte d   u s in g   d e - id en tifie d   r ec o r d s ,   an d   th e  d ata  wer e  u s ed   o n ly   f o r   r esear ch   an d   p r ed ictiv e  m o d elin g   p u r p o s es.  T h is   p r o ce d u r e  was  in ten d ed   to   m in im ize  p r iv ac y   r is k s   ass o ciate d   with   th e  u s e  o f   ed u ca tio n al  d ata.   T h e  s elec tio n   o f   p r ed icto r s   was  g u id ed   b y   b o t h   d ata  av ailab ilit y   an d   th eir   r elev an ce   to   s tu d en t  en r o llm en t  d ec is io n s .   Pre v io u s   r esear ch   i n d icate s   th at  u n iv er s ity   r ep u tatio n ,   l o ca tio n ,   f in an cial   co n s id er atio n s ,   in s titu tio n al  s u p p o r t,  an d   o th e r   ch ar ac ter is tics   ca n   in f lu en ce   h ig h er   ed u ca tio n   ch o ice  [2 ] - [ 4 ] ,  [ 22 ] ,   [ 2 9 ] .   Acc o r d in g ly ,   th e  p r o p o s ed   f r a m ewo r k   in co r p o r ate s   m u ltid im en s io n al  p r ed icto r s   r ath er   th an   r ely in g   ex clu s iv ely   o n   ac a d em ic  ch a r a cter is t ics.     2 . 5 .     Da t a   prepro ce s s ing   Data   p r ep r o ce s s in g   was  c o n d u cted   b ef o r e  f ea tu r e   s elec tio n   a n d   m o d el   tr ain in g   t o   im p r o v e   d ata   q u ality   an d   r e d u ce   p o ten tial  s o u r ce s   o f   m o d elin g   er r o r .   T h e  p r ep r o ce s s in g   p r o ce d u r e  co n s is ted   o f   th e   f o llo win g   s tep s ,    −   Data   clea n in g ,   in clu d in g   c h ec k in g   d ata  t y p es,  in v alid   v alu es ,   an d   in c o n s is ten t r ec o r d s .   −   Du p licate  r em o v al  to   en s u r e  t h at  th e  s am e  ap p lican t  r ec o r d   was n o t r ep r esen ted   m o r e  th a n   o n ce .   −   Miss in g - v alu e  tr ea tm en t  u s in g   an   ap p r o p r iate  im p u tatio n   p r o ce d u r e  b ased   o n   th e   c h ar ac t er is tics   o f   th e  v ar iab le.   −   C ateg o r ical  en co d in g   u s in g   o n e - h o t e n c o d in g   f o r   ca teg o r ical  p r ed icto r s .   −   N u m e r i c a l   s c a l i n g   u s i n g   M i n - M a x   n o r m a l i z a t i o n   w h e r e   s c a l i n g   w a s   r e q u i r e d   b y   t h e   m o d e l i n g   p r o c e d u r e .   −   Ou tlier   id en tific atio n   u s in g   th e  in ter q u ar tile r a n g e  ( I QR )   cr iter io n .   T h ese  p r ep r o ce s s in g   p r o ce d u r es  wer e  ap p lied   b e f o r e  m o d el  d ev elo p m e n t  to   p r o d u ce   a   co n s is ten t  an aly tical  d ataset.   Pre d ictiv e  lear n in g   an al y tics   r esear ch   em p h asizes  th e  im p o r tan ce   o f   s y s te m atic   p r ep r o ce s s in g   b ec au s e  in co n s is ten t o r   r ed u n d a n t o b s er v atio n s   ca n   in f lu en ce   th e  s tab ilit y   an d   g en er aliza tio n   o f   p r ed ictiv e  m o d els  [ 1 ] .   T o   p r ev en t   in f o r m atio n   leak ag e,   p r ep r o ce s s in g   p ar a m eter s   th at  r eq u ir e  esti m atio n   f r o m   th e   d ata  wer e  f itted   u s in g   th e   tr ain in g   d ata  an d   s u b s eq u en tl y   ap p lie d   to   v alid atio n   an d   test   o b s er v atio n s .   T h e  s am e   p r in cip le  was  ap p lied   to   f ea t u r e  s elec tio n .   I n   o th er   wo r d s ,   i n f o r m atio n   f r o m   th e   f in al  test   s et  was  n o t  u s ed   wh en   s elec tin g   p r ed icto r s   o r   d eter m in in g   en s em b le   weig h t s .   Af ter   p r ep r o ce s s in g ,   th e   d ataset  was  d iv id ed   u s in g   an   8 0 : 2 0   s tr atif ied   h o ld - o u t  p r o ce d u r e.   T h e   tr ain i n g   s et  co n tain ed   1 , 6 0 0   o b s e r v atio n s ,   wh ile  th e  in d ep en d en t  test   s et  co n tain ed   4 0 0   o b s er v atio n s .   Stra tific atio n   was  u s ed   to   p r eser v e   th e  p r o p o r tio n   o f   th e  two   en r o llm en t c lass es in   b o th   s u b s ets.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       E xp la in a b le  h yb r id   ma c h in e  l ea r n in g   fo r   p r ed ictin g   s tu d en t  en r o llmen t d ec is io n s   …  ( Dyb io   Do mp u   Ho t  A s ih )   885   T h e  1 , 6 0 0   tr ain in g   o b s er v atio n s   wer e  s u b s eq u en tly   u s ed   f o r   m o d el  d ev elo p m en t  an d   s tr atif ied   1 0 - f o ld   cr o s s - v alid atio n .   T h e  4 0 0   o b s er v atio n s   in   th e  h o ld - o u t  test   s et  r em ain ed   u n to u c h ed   u n til  th e  f in al  ev alu atio n .   T h is   s ep ar atio n   p r o v id es  a   m o r e   r eliab le   esti m ate  o f   o u t - of - s am p le   p er f o r m a n ce   b ec au s e  t h e  f i n al  test   d ata  d o   n o t  p ar ticip ate  in   f ea tu r e  s elec tio n ,   h y p er p ar am eter   o p tim izatio n ,   en s em b le  weig h tin g ,   o r   m o d el   f itti n g .     2 . 6 .     H y brid f ea t ure  s elec t io n   Featu r e  s elec tio n   was   p er f o r m ed   to   id en tify   p r e d icto r s   th at  p r o v id e  m ea n in g f u l  in f o r m atio n   ab o u t   s tu d en t  en r o llm en t  d ec is io n s   wh ile  r ed u cin g   ir r elev an t  a n d   r ed u n d an t  v ar ia b les.  T h e  s tu d y   ad o p ted   a  h y b r id   f ea tu r e  s elec tio n   s tr ateg y   c o m b in in g   th e   B o r u ta  alg o r ith m   a n d   m u t u al  in f o r m atio n   ( M I ) .   B o r u ta  is   a  wr ap p er - b ased   f ea tu r e  s elec tio n   m et h o d   th at   ev alu ates  th e   im p o r tan ce   o f   o r ig i n al  p r ed icto r s   a g ain s t  r an d o m ly   g en e r ated   s h a d o w  f ea tu r es.   A  p r ed icto r   is   co n s id er e d   r elev an t   wh en   its   im p o r tan ce   is   co n s is ten tly   h ig h er   th a n   th e  im p o r tan c e  o f   th e  co r r esp o n d i n g   r a n d o m ized   s h a d o w     v ar iab les  [ 2 3 ] .   MI   was  s u b s eq u en tly   u s ed   to   ass es s   th e  d eg r ee   o f   s tatis tical   d ep en d en cy   b etwe en   ea ch   p r ed icto r   an d   th e  en r o llm e n t  tar g et.   U n lik e  m eth o d s   th at  f o cu s   o n ly   o n   lin ea r   ass o ciatio n ,   MI   ca n   ca p tu r e  n o n lin ea r   d ep en d e n cy   b etwe en   v a r iab le s   an d   th e  ta r g et  class .   T h is   c h ar ac ter is tic  is   u s ef u l  f o r   ed u ca tio n al  d atasets   in   wh ich   r elatio n s h ip s   b etwe en   a p p lican t c h ar ac ter is tics   an d   en r o llm en t d ec is io n s   m ay   n o t b e   s tr ictly   lin ea r .   T h e  h y b r id   s elec tio n   p r o ce d u r e  was im p lem en ted   as f o llo ws :   −   All c an d id ate  p r ed ict o r s   wer e  s u p p lied   to   th e  B o r u ta  p r o ce d u r e  u s in g   o n ly   th e  tr ain in g   d at a.   −   Var iab les id en tifie d   as r elev an t b y   B o r u ta  wer e  r etain ed   as c an d id ate  p r e d icto r s .   −   Mu tu al  I n f o r m atio n   s co r es we r e  ca lcu lated   f o r   th e  ca n d id ate   p r ed icto r s   ag ai n s t th e  en r o llm en t ta r g et.   −   Pre d icto r s   m ee tin g   th e  p r ed ef i n ed   MI   s elec tio n   cr iter io n   wer e  r etain ed .   −   T h e  in ter s ec tio n   o f   th e  B o r u ta - s elec ted   an d   MI - s elec ted   p r e d icto r s   co n s titu ted   th e  f i n al  f e atu r e  s et.   −   T h e  f in al  f ea tu r e  s et  was  s u b s eq u en tly   u s ed   b y   all  class if icatio n   m o d els.   T h e  in ter s ec tio n   s tr ateg y   was  s elec ted   to   p r io r itize  p r e d icto r s   th at  d em o n s tr ated   r ele v an ce   f r o m   two   d if f er en t  p e r s p ec tiv es.  B o r u ta  ev alu ates  f ea tu r e  im p o r tan ce   r elativ e  to   r an d o m ized   s h ad o w  v ar iab les,  wh er ea s  MI   ev alu ates  d ep en d en c y   with   th e  tar g et.   C o m b in in g   t h ese  ap p r o ac h es  p r o v id es  a   m o r e  co n s er v ativ e   s elec tio n   m ec h an is m   an d   ca n   r ed u ce   th e   r is k   o f   r etain i n g   p r e d icto r s   th at  a p p ea r   u s ef u l  u n d er   o n ly   o n e   s elec tio n   cr iter io n .   I m p o r ta n tly ,   f ea t u r e  s elec tio n   was   p er f o r m ed   with in   th e   tr ain in g   p r o ce s s   r ath e r   th a n   u s in g   th e   co m p lete  d ataset.   T h is   p r o ce d u r e  p r ev en ts   th e  test   o b s er v ati o n s   f r o m   in f l u en cin g   th e  s ele ctio n   o f   p r e d icto r s   an d   th er e f o r e  r ed u ce s   th e  p o s s ib ilit y   o f   o p tim is tic  p er f o r m a n ce   esti m ates.     2 . 7 .     E x pla ina ble  hy brid m a c hin e  lea rning   f ra m ewo rk   T h e  p r o p o s ed   E HM L F c o n s is t s   o f   f o u r   p r i n cip al  co m p u tatio n al  co m p o n en ts :   −   Data   p r ep r o ce s s in g   a n d   f ea tu r e  en g in ee r in g ;   −   Hy b r id   f ea t u r e  s elec tio n ;   −   Ad ap tiv e  en s em b le  class if icatio n ; a n d   −   E x p lain ab le  Ar tific ial  I n tellig e n ce   u s in g   SHAP.   T h e  class if icatio n   co m p o n e n t  co m b in es  f o u r   m ac h in e   lear n in g   alg o r ith m s :  R an d o m   Fo r est,   XGBo o s t,  C atB o o s t,  an d   L ig h tGB M.   T h e  u s e  o f   s ev er al  tr ee - b ased   alg o r ith m s   was  m o tiv a ted   b y   th eir   ab ilit y   to   m o d el  n o n lin ea r   r elatio n s h i p s   an d   in ter ac tio n s   am o n g   h et er o g en e o u s   p r e d icto r s .   XGBo o s t  i s   a  s ca lab le  g r ad ien t  b o o s tin g   f r am ew o r k   d esig n ed   to   co n s tr u ct  an   en s em b le  o f   d ec is io n   tr ee s   s eq u en tially   [ 2 5 ] .   L ig h t GB M  u s e s   a  h ig h ly   ef f icien t  g r ad ien t  b o o s tin g   d ec is io n - t r ee   s tr ateg y   an d   is   d esig n ed   f o r   co m p u tatio n ally   ef f icien t  lear n in g   [ 2 6 ] .   C atB o o s t  is   a  b o o s tin g   al g o r ith m   d esig n ed   to   p r o v id e   r o b u s t  lear n in g ,   p ar ticu lar ly   i n   d atasets   co n tain in g   ca teg o r i ca l  in f o r m atio n   [ 2 7 ] .   R an d o m   f o r est  p r o v id es  an   en s em b le  o f   r a n d o m ized   d ec is io n   tr ee s   an d   s er v es a s   a  co m p lem en tar y   b a g g in g - b ased   class if ier .   R ath er   th an   s elec tin g   o n e  alg o r ith m   s o lely   ac co r d i n g   to   it s   in d iv id u al  p er f o r m an ce ,   t h e   p r o p o s ed   f r am ewo r k   co m b in es  th eir   p r ed ictio n s .   T h is   d esig n   f o llo ws   th e  p r in cip le  th at   m o d els  with   d if f e r en t  lear n i n g   ch ar ac ter is tics   ca n   ca p tu r e  c o m p lem en tar y   p atter n s   in   th e  s am e  d ataset.   Pre v io u s   h ig h e r   ed u ca tio n   s tu d ies  h av e  d em o n s tr ated   th e  p o ten ti al  o f   m u lti - m o d el  an d   en s em b l e  ap p r o ac h es f o r   ad m is s io n   p r ed ictio n   [9 ] ,  [ 1 0 ] .     2 . 8 .     Ada ptiv e  weig ht  ens emble   T h e  f in a l   p r ed ictio n   was  g e n er ated   th r o u g h   an   ad ap ti v e  w eig h ted   v o tin g   m ec h an is m .   L et  th e  f o u r   b ase  class if ier s   b e  r ep r esen ted   b y ,      [ M= {RF ,   XGB,  C AT ,   L GB M }]       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  4 3 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   8 8 0 - 89 7   886   Fo r   an   o b s er v atio n   ( x _ i) ,   ea ch   class if ier   p r o d u ce s   an   e n r o llm en t p r o b ab ilit y ,      [ p _ m ( x _ i) =P( Y= 1 | x _ i,m ) ]     wh er e  ( m )   r ep r esen ts   o n e   o f   th e  f o u r   b ase  class if ier s .   T h e  en s em b le  p r o b ab ilit y   is   ca lcu lated   as ,      [ P_ {e n s }( x _ i) =_ { m =1 }^{ 4 }w _ m   p _ m ( x _ i ) ]     s u b ject  to ,      [ \ s u m _ {m =1 }^{ 4 }w_ m =1 , \ q q u ad   w_ m \ g e q 0 ]     wh er e  ( w_ m )   r ep r esen ts   th e  c o n tr ib u tio n   ass ig n ed   to   class if ier   ( m ) .   T h e  weig h ts   wer e   d eter m in ed   u s in g   v alid atio n   p er f o r m an ce   o b tain e d   d u r in g   th e   tr ain in g   p r o ce s s .   A   class if ier   d em o n s tr atin g   s tr o n g er   v alid atio n   p er f o r m a n ce   r e ce iv ed   a  p r o p o r tio n ally   g r ea ter   co n tr ib u tio n   to   th e   f in al  e n s em b le  p r ed ictio n .   T h e  r esu ltin g   en s em b le  th er ef o r e  d o es  n o t  tr ea t  all  cla s s if ier s   as  eq u ally   in f o r m ativ e.   T h e  f i n al  b in ar y   p r ed ictio n   was o b tain ed   u s in g   a  class if icatio n   th r esh o ld ,      [ \ h at{Y }i= \ b eg in {c ases }1 ,   &   P{en s }( x _ i) \ g eq \ tau \ 0 ,   &   P_ { en s }( x _ i) < \ tau \ en d {c ases }]       wh er e  ( \ tau )   r ep r esen ts   th e  s elec ted   d ec is io n   th r esh o l d .   T h is   ad ap tiv e  s tr ateg y   p r o v i d es  a  m o r e  f lex ib le  alter n ativ e  to   s im p le  m ajo r ity   v o tin g   b e ca u s e  th e  co n tr ib u tio n   o f   ea c h   class if ier   r ef lects  its   em p ir ical  v alid atio n   p er f o r m an ce .   T h e  ap p r o ac h   is   p ar ticu lar ly   r elev an t  wh en   th e  f o u r   alg o r it h m s   p r o d u ce   d if f er en t  lev els  o f   p r ed ictiv e  p er f o r m a n ce   f o r   t h e  s am e  en r o llm en t  d ataset.     2 . 9 .     H y perpa ra m e t er   o ptim i za t io n   Hy p er p ar a m eter   o p tim izatio n   was  p er f o r m e d   d u r in g   th e  m o d el  d ev elo p m en t  s tag e  t o   o b ta in   s u itab le  p ar am eter   c o n f ig u r atio n s   f o r   th e  in d iv id u al  class if ier s .   T h e   o p tim izatio n   p r o ce s s   was  co n d u cted   o n ly   u s in g   th e  tr ain in g   d ata  s o   th at  th e  in d ep en d e n t te s t set r em ain ed   co m p letely   u n s ee n .   T h e  o p tim izatio n   p r o ce d u r e   co n s id er ed   m o d el - s p ec if ic  h y p er p a r am eter s   f o r   R an d o m   Fo r est,  XGBo o s t,  C a tB o o s t,  an d   L i g h tGB M.   Op tu n a  was  u s ed   as  th e  h y p er p ar am ete r   o p tim izatio n   f r am ewo r k   b ec au s e  it  p r o v id es   an   au to m ated   m ec h a n is m   f o r   s ea r ch in g   m o d el   co n f ig u r ati o n s   an d   id e n tify in g   p r o m is in g   p ar am eter   co m b in atio n s   [ 3 0 ] .   T h e  o p tim izatio n   o b jectiv e  wa s   b ased   o n   v alid atio n   p er f o r m an ce .   T h e  b est - p er f o r m in g   co n f ig u r atio n   f o r   ea ch   class if ier   was  r etain ed   f o r   s u b s eq u en t  en s em b le  co n s tr u ctio n .   T h is   p r o ce d u r e  r ed u ce s   d ep en d e n ce   o n   m an u ally   s elec ted   h y p er p a r am eter s   an d   p r o v id es a   s y s tem atic  b asis   f o r   co m p ar in g   t h e  b ase   class if ier s .     2 . 1 0 .     E x pla ina ble a rt if icia l int ellig ence   T o   im p r o v e  th e  tr an s p ar en c y   o f   th e  f in al  p r ed ictiv e  m o d e l,  th e  s tu d y   em p lo y ed   SHAP.  SHAP  is   b ased   o n   Sh ap ley   v alu es f r o m   co o p er ativ e  g a m e  th eo r y   an d   q u an tifie s   th e  co n tr ib u tio n   o f   ea ch   p r ed icto r   to   a n   in d iv id u al  m o d el  p r ed ictio n   [ 2 8 ] .   Fo r   a  p r ed ictio n   ( f ( x ) ) ,   th e   SHAP  ex p lan atio n   ca n   b e  e x p r ess ed   co n ce p tu ally   as ,      [ f ( x ) = \ p h i_ 0 + \ s u m _ {j= 1 }^{ p } \ p h i_ j]       wh er e  ( \ p h i_ 0 )   r ep r esen ts   th e   b aselin e  p r ed ictio n   an d   ( \ p h i _ j)   r ep r esen ts   th e  co n tr ib u tio n   o f   p r e d icto r   ( j)   to   th e  p r ed ict io n .   T wo   lev els o f   i n ter p r etatio n   wer e   co n s id er e d .   Glo b al  ex p lan atio n   was   u s ed   to   id en tify   th e  p r e d icto r s   th at  co n tr ib u ted   m o s t  s tr o n g ly   to   e n r o llm en t   p r ed ictio n s   ac r o s s   th e  d ataset.   T h e  m ag n itu d e  o f   th e  m ea n   ab s o lu te  SHAP  v alu e  was  u s ed   to   r an k   p r ed icto r   im p o r tan ce .   L ar g er   ab s o lu te  S HAP  v alu es in d icate   a  s tr o n g e r   co n tr ib u tio n   to   m o d el  o u tp u t.   L o ca l  ex p lan atio n   was   u s ed   to   ex am in e  h o w  in d i v id u al   p r ed icto r s   co n tr ib u ted   to   a   p ar ticu lar   ap p lican t' s   p r ed icted   en r o llm e n t  o u tco m e.   Po s itiv e  SHAP  v alu es  in d icate   th at  a  f ea tu r e  p u s h es  th e  p r ed ictio n   to war d   th e  e n r o llm e n t  class ,   wh er ea s   n eg ativ e  SHAP  v alu es  in d icate   th at  th e  f ea tu r e  p u s h es  th e  p r ed ictio n   to war d   th e  n o n - en r o llm en t  cl ass .   T h e  u s e  o f   SHAP  is   im p o r tan t  b ec au s e  p r e d ictiv e  p er f o r m an ce   alo n e  d o es   n o t  ex p lain   w h y   an   a p p lican t  i s   class if ied   as  lik ely   o r   u n lik e ly   to   en r o ll.  E x p lain ab le  AI   r e s ea r ch   em p h asizes  th e  im p o r ta n ce   o f   tr an s p ar e n c y   an d   in ter p r eta b ilit y   wh en   m ac h in e  lear n i n g   p r ed ictio n s   ar e  u s ed   to   s u p p o r t   co n s eq u en tial  d ec is io n s   [ 1 1 ] .   I n   ed u ca tio n al  ap p li ca tio n s ,   ex p lain ab ilit y   h as  also   b ee n   u s ed   to   id en tify   in f lu en tial  f ac to r s   u n d er ly in g   s tu d en t - r elate d   p r ed ictio n s   an d   to   im p r o v e  th e  p r ac tica l  in ter p r etatio n   o f   p r ed ictiv e  m o d els  [5 ] ,  [ 12 ] ,  [ 13 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       E xp la in a b le  h yb r id   ma c h in e  l ea r n in g   fo r   p r ed ictin g   s tu d en t  en r o llmen t d ec is io n s   …  ( Dyb io   Do mp u   Ho t  A s ih )   887   2 . 1 1 .     M o del e v a lua t io n   Mo d el  ev alu atio n   was  co n d u c ted   at  two   lev els:   in d iv id u al  class if ier   ev alu atio n   an d   f in al   en s em b le  ev alu atio n .   T h e   f o u r   b ase  cl ass if ier s   wer e  f ir s t  ev alu ated   in d ep e n d en tly ,   f o llo wed   b y   ev alu atio n   o f   t h e   ad ap tiv e  weig h ted   en s em b le.   Du r in g   m o d el   d ev elo p m en t,   Stra tifie d   1 0 - Fo ld   C r o s s - Valid atio n   was  ap p lied   to   th e  tr ain i n g   d ataset.   T h e  1 , 6 0 0   tr ain i n g   o b s er v atio n s   wer e  d i v id ed   in to   ten   f o ld s   wh ile  p r eser v in g   t h e  class   d is tr ib u tio n .   I n   ea c h   iter atio n ,   n in e  f o ld s   wer e  u s e d   f o r   tr ain in g ,   an d   o n e  f o ld   w as  u s ed   f o r   v alid atio n .   T h e  p r o ce s s   was  r ep ea ted   u n til ev er y   f o ld   h ad   s er v e d   as  th e  v alid atio n   f o ld .   T h e  f in al  m o d el  co n f ig u r atio n   was  th en   r etr ain ed   u s in g   th e   co m p lete  tr ain in g   d ataset  an d   ev alu ated   o n ce   o n   th e  in d e p en d e n t  4 0 0 - o b s er v atio n   test   s et.   T h is   p r o ce d u r e  s ep a r ates  m o d el  d e v elo p m en t  f r o m   f i n al  p er f o r m an ce   esti m atio n   an d   r e d u ce s   th e  r is k   o f   r ep o r tin g   o v e r ly   o p tim is tic  r esu lts .   Fiv e  class if icatio n   m etr ics we r e  u s ed ,    −   [ Acc u r ac y = \ f r ac {T P+T N}{ T P +T N+ FP +FN} ]   −   [ Pre cisi o n = \ f r ac {T P}{T P+FP }]   −   [ R ec all= \ f r ac {T P}{T P+FN}]   −   [ F1 =2 \ tim es \ f r ac {Pr ec is io n \ tim es R ec all}{ Pre ci s io n +Reca ll }]   wh er e  ( T P),   ( T N) ,   ( FP ) ,   an d   ( FN)   d en o te  tr u e  p o s itiv e,   tr u e  n eg ativ e,   f alse  p o s itiv e,   an d   f alse  n eg ativ e  o b s er v atio n s ,   r esp ec tiv ely .   I n   ad d itio n ,   th e   ar ea   u n d e r   th e   r ec eiv er   o p er atin g   ch ar ac ter is tic  cu r v e   ( AUC - R OC )   was  ca lcu lated   to   ev alu ate  th e  ab ilit y   o f   th e  m o d els to   d is tin g u is h   b etwe en   en r o lled   an d   n o n - en r o lled   ap p lica n ts   ac r o s s   d if f er en t  class if icatio n   th r esh o ld s .   Acc u r ac y   p r o v id es  an   o v er all  m ea s u r e  o f   co r r ec t  class if icatio n ,   wh ile  Pre cisi o n ,   R ec all,   an d   F1 - s co r e  p r o v id e   co m p lem en tar y   i n f o r m atio n   r eg ar d in g   class if icatio n   er r o r s .   AUC  p r o v id es  a  th r esh o ld - in d ep en d en t a s s ess m en t o f   d is cr im in ato r y   ca p ab i lity   [ 3 1 ] .     T h e  ev alu atio n   d id   n o t  r ely   o n   ac cu r ac y   alo n e.   T h is   is   im p o r tan t  b ec au s e  a  b in ar y   en r o llm e n t  d ataset  ca n   p r o d u ce   m is lead in g ly   h i g h   ac cu r ac y   wh en   o n e  class   is   m o r e  p r ev alen t  th an   th e  o th er .   T h er ef o r e,   th e   co m b in atio n   o f   Pre cisi o n ,   R ec all,   F1 - s co r e,   an d   AUC  was  u s ed   to   p r o v id e  a   m o r e  co m p r e h en s iv e  ass ess m en t  o f   p r e d ictiv e  p er f o r m a n ce .       2 . 1 2 .     Co m pa r a t iv e  e v a lua t io n str a t eg y   T o   d em o n s tr ate  th e  c o n tr ib u tio n   o f   th e  p r o p o s ed   f r am ewo r k ,   th e  E HM L F  was  co m p ar ed   with   ea c h   in d iv id u al   b ase  class if ier :  R an d o m   f o r est,  XGBo o s t,  C atB o o s t,  an d   L i g h tGB M.   T h e  co m p a r is o n   was   co n d u cte d   u s in g   th e   s am e  tr ain in g   an d   in d e p en d e n t te s t p ar t itio n s .   T h e  co m p ar is o n   ad d r ess ed   t wo   q u esti o n s .   First,  wh eth er   co m b i n in g   th e  f o u r   class if ier s   th r o u g h   ad ap tiv e  weig h tin g   p r o v id es   b etter   p r ed ictiv e  p e r f o r m an ce   th an   u s in g   an   in d iv id u al   class if ier .   Seco n d ,   wh eth er   th e   f in al   en s em b le  p r o v id es  in ter p r etab le  f ea tu r e  c o n tr ib u tio n s   t h at  ca n   b e   tr an s lated   in to   m ea n in g f u l   in f o r m atio n   f o r   u n i v er s ity   en r o llm en t m an ag e m en t.   T h is   co m p ar ativ e  d esig n   is   im p o r tan t  f o r   estab lis h in g   t h e  co n tr ib u tio n   o f   th e  p r o p o s ed   f r am ewo r k   r ath er   th a n   s im p ly   r ep o r tin g   th e  p er f o r m a n ce   o f   th e  f in al  m o d el.   Pre v i o u s   s tu d ies  h a v e   d em o n s tr ated   th e   ef f ec tiv en ess   o f   in d iv i d u al  m ac h in e  lear n in g   alg o r ith m s   an d   m u lti - m o d el  a p p r o ac h e s   in   ad m is s io n   an d   en r o llm en t  p r ed ictio n   [6 ] ,  [ 9 ] ,  [ 10 ] ,  [ 18 ] ,  [ 19 ] .   T h er ef o r e,   th e  p r esen t  s tu d y   ev al u ates  wh eth er   th e  in teg r ati o n   o f   f ea tu r e  s elec tio n ,   ad a p tiv e  en s em b le  lear n in g ,   a n d   SHAP  p r o v id es  an   a d d itio n al  m eth o d o lo g ical   ad v an tag e.     2 . 1 3 .     Resea rc h f ra m ew o rk   T h e   o v er all  r esear ch   f r a m ewo r k   is   p r esen ted   in   Fig u r e  1 .   T h e  f r am ewo r k   illu s tr ates  th e  s eq u en tial  r elatio n s h ip   b etwe en   d ata  p r ep ar atio n ,   f ea tu r e  s elec tio n ,   p r ed ictiv e  m o d elin g ,   en s em b le  in teg r atio n ,   a n d   ex p lain ab ilit y .   T h e  f in al  o u tp u t  co n s is ts   o f   b o th   a  p r e d icte d   en r o llm e n t  d ec is io n   a n d   a n   ex p lan atio n   o f   th e  v ar iab les co n tr ib u tin g   to   t h at  p r ed ictio n .   T h e  m eth o d o lo g ical  co n tr ib u ti o n   o f   E HM L F  lies   in   th e   in teg r atio n   o f   th ese  c o m p o n en ts   in t o   a  s in g le   ap p lican t - lev el  p r ed ictio n   p ip elin e.   Pre v io u s   s tu d ies  h av e  ex a m in ed   m ac h in e   lear n in g   f o r   ad m is s io n   an d   en r o llm en t  p r ed ictio n   [6 ] - [ 8 ] ,  [ 18 ] ,  [ 19 ] ,   wh ile  o th e r   s tu d ies  h av e  in v esti g ated   e n s em b le  m o d els  [9 ] ,  [ 10]   an d   ex p lain ab le  m ac h in e  lear n in g   in   ed u ca tio n al  co n tex ts   [ 5 ] ,  [ 11 ] - [ 17 ] ,   [ 2 3 ] .   T h e  p r esen t f r a m ewo r k   b r in g s   th ese   m eth o d o l o g ical  s tr ea m s   to g eth er   b y   co m b in in g   h y b r id   f ea tu r e  s elec tio n ,   ad ap tiv e  en s em b l e  class if icatio n ,   an d   SHAP - b ased   in ter p r etatio n   with in   th e  s am e  en r o llm en t p r ed i ctio n   p r o ce s s .   T h is   d esig n   allo ws  th e   s tu d y   to   ev alu ate   n o t   o n ly   wh eth e r   an   ap p lican t  is   lik ely   to   e n r o l l  b u t  also   wh ich   f ac to r s   co n tr ib u te  to   th e  p r ed ictio n   an d   h o w  s tr o n g ly   th ey   in f lu e n ce   th e  m o d el  o u t p u t.  C o n s eq u e n tly ,   th e  f r am ewo r k   is   in ten d ed   to   s u p p o r t  ev i d en ce - b ased   en r o llm en t  m an a g em en t  w h ile  m ain tain in g   a   tr an s p ar en t  c o n n ec tio n   b etwe e n   m ac h i n e  lear n i n g   p r ed ictio n s   an d   th e   f ac to r s   th at  u n iv er s it y   d ec is io n - m ak er s   ca n   p o ten tially   ac t  u p o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  4 3 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   8 8 0 - 89 7   888       Fig u r e  1 .   Pro p o s ed   E HM L F       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   3 . 1 .     Da t a s et   cha ra c t er is t ics   T h e  d ataset  co m p r is ed   2 , 0 0 0   ad m is s io n   r ec o r d s   co llected   f r o m   Un iv e r s itas   W ir ah u s ad a  Me d an   an d   Un iv er s itas   Au d i  I n d o n esia  d u r in g   th e  2 0 2 5 – 2 0 2 6   ad m is s io n   p er io d .   E ac h   u n i v er s ity   co n tr ib u ted   1 , 0 0 0   r ec o r d s ,   r esu ltin g   in   an   eq u al  in s titu tio n al  r ep r esen tatio n   o f   5 0 %  f o r   ea c h   u n iv er s ity .   T h is   b alan ce d   co m p o s itio n   p r o v id es  a   s u itab le  b asis   f o r   d ev elo p in g   a  p r ed ictiv e  m o d el   with o u t   allo win g   o n e   in s titu tio n   to   d o m in ate  th e  lea r n in g   p r o ce s s .   T h e  d em o g r ap h ic   c h ar ac ter is tics   o f   th e  s tu d en ts   ar e  s u m m ar ized   in   T ab les   2   an d   3 .   Fem al e  s tu d en ts   r ep r esen ted   th e  la r g est p r o p o r t io n   o f   t h e  d ataset  ( 5 5 . 0 %),   wh ile  m ale  s tu d en ts   ac co u n ted   f o r   4 5 . 0 %.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       E xp la in a b le  h yb r id   ma c h in e  l ea r n in g   fo r   p r ed ictin g   s tu d en t  en r o llmen t d ec is io n s   …  ( Dyb io   Do mp u   Ho t  A s ih )   889   T ab le  2 .   Dis tr ib u tio n   o f   th e   r e s ea r ch   d ataset   T ab le  3 .   Gen d er   d is tr ib u ti on   U n i v e r si t y   N u mb e r   o f   S t u d e n t s   P e r c e n t a g e   U n i v e r si t a s   W i r a h u sa d a   M e d a n   1 , 0 0 0   5 0 . 0 %   U n i v e r si t a s   A u d i   I n d o n e si a   1 , 0 0 0   5 0 . 0 %   To t a l   2 , 0 0 0   1 0 0 . 0 %     G e n d e r   F r e q u e n c y   P e r c e n t a g e   M a l e   9 0 0   4 5 . 0 %   F e mal e   1 , 1 0 0   5 5 . 0 %   To t a l   2 , 0 0 0   1 0 0 . 0 %         T h e   ag e   d is tr ib u tio n   s h o wn   in   T ab le  4   in d icate s   th at  m o s t  ad m itted   s tu d en ts   wer e  b etwe en   1 8   a n d   1 9   y ea r s   o ld ,   r e p r esen tin g   5 5 . 0 %   o f   th e   d ataset.   Stu d e n ts   ag ed   2 0 – 2 1   y ea r s   ac co u n ted   f o r   3 5 . 0 %,  wh ile  s tu d e n ts   ag ed   2 2   y ea r s   r ep r esen ted   1 5 . 0 %  o f   th e   o b s er v atio n s .   T h e   tar g et  v ar iab le   was  s tu d en t  e n r o llm en t  d ec is io n ,   d ef in ed   as  a   b in ar y   o u tco m e .   Ap p lican ts   wh o   co m p leted   th e  r eg is tr atio n   p r o ce s s   wer e  cl ass if ied   as  E n r o lle d   ( 1 ) ,   wh e r ea s   ap p lican ts   wh o   d id   n o t  c o m p lete  r e g is tr atio n   a f ter   r ec eiv in g   an   ad m is s io n   o f f er   we r e  class if ied   as n o t e n r o lled   ( 0 ) .   T h is   f o r m u latio n   is   co n s is ten t w ith   p r ev io u s   r esear ch   th at  tr ea ts   en r o ll m en t p r ed ictio n   as a   class if icatio n   p r o b lem   a n d   d e m o n s tr ates  th e  p o ten tial  o f   m ac h in e  lear n i n g   f o r   i d en tify in g   ap p lican ts   wh o   ar e   lik ely   to   p r o ce ed   w ith   r e g is tr atio n   [ 6 ] - [ 8 ] .   T h e  u s e  o f   ap p lican t - lev el  e n r o llm en t  d ata   also   d is tin g u is h es  th is   s tu d y   f r o m   r esear c h   th at  f o cu s es  o n   s tu d en t  p er f o r m a n ce ,   d r o p o u t,  o r   co u r s e  en r o llm en t.  Pr ev io u s   ex p lain ab le  ed u ca tio n a l  m ac h in e  lear n in g   s tu d ies  h av e  p r e d o m in a n tl y   in v esti g ated   ac ad em ic  p e r f o r m a n ce ,   ad ap ta b ilit y ,   co u r s e  s u cc ess ,   o r   d r o p o u t   r is k   [ 5 ] ,   [ 1 2 ] - [ 1 7 ] .   I n   co n t r ast,  th e   p r esen t  s tu d y   f o cu s es  s p ec if i ca lly   o n   th e  tr a n s itio n   f r o m   a d m is s io n   to   ac tu al  en r o llm en t,  wh ic h   r ep r esen ts   an   ea r lier   in s titu tio n al  d ec is io n   p o in t  an d   h as  d ir ec t  im p licat io n s   f o r   r ec r u itm en t   m an ag em en t.         T ab le  4 .   Ag e  d is tr ib u tio n   A g e   F r e q u e n c y   P e r c e n t a g e   18 – 1 9   y e a r s   1 , 0 0 0   5 5 . 0 %   20 – 2 1   y e a r s   7 0 0   3 5 . 0 %   2 2   y e a r s   3 0 0   1 5 . 0 %   To t a l   2 , 0 0 0   1 0 0 . 0 %       3 . 2 .     H y brid f ea t ure  s elec t io n r esu lt s   T h e  in itial  d ataset  co n tain ed   1 5   p r e d icto r   v ar iab les  ( T ab l e  5 )   co v e r in g   d em o g r ap h ic,   ac ad em ic,   in s titu tio n al,   f in an cial,   co m m u n icatio n ,   an d   d i g ital  en g ag e m en t  ch ar ac ter is tics .   T h e  h y b r id   f ea tu r e  s elec tio n   p r o ce d u r e  c o m b in e d   B o r u ta   an d   MI   to   i d en tify   p r e d icto r s   th at  d em o n s tr ated   co n s is ten t  r elev an ce   to   th e  en r o llm en t  o u tco m e.   T h e  an aly s is   r ed u ce d   th e  o r ig in al  1 5   v a r iab les  to   1 0   p r e d ic to r s .   Un iv er s ity   r ep u tatio n   o b tain ed   th e  h ig h est  MI   s co r e  ( 0 . 8 1 2 ) ,   f o ll o wed   b y   d i g ital  m ar k etin g   e n g ag em en t  ( 0 . 7 8 4 ) ,   s ch o lar s h ip   av ailab ilit y   ( 0 . 7 6 3 ) ,   tu itio n   af f o r d ab ilit y   ( 0 . 7 4 1 ) ,   a n d   ac ad em ic  f ac ilit ies  ( 0 . 7 1 8 ) .   Ser v ice   q u ality ,   p r ev io u s   ac ad em ic  ac h iev em en t,   s o cial  m ed ia  in ter ac tio n ,   a d m i s s io n   p ath way ,   an d   co m m u n ic atio n   in ten s ity   wer e  also   r etain ed .   T h e  r esu lts   in d icate   ( Fig u r e   2 )   th at  in s titu tio n al  an d   f in an ci al  v ar iab les  wer e  m o r e  in f o r m ativ e  th an   b asic  d em o g r a p h ic  v a r iab les.  Un iv er s ity   R ep u tatio n   was  th e  s tr o n g est  p r ed icto r ,   s u g g esti n g   th at  ap p lican ts '  p er ce p tio n s   o f   in s titu tio n al  c r ed ib ilit y   an d   q u ality   ar e  cl o s ely   ass o ciate d   with   th eir   en r o llm en t  d ec is io n s .   Dig ital  Ma r k etin g   E n g a g em e n t  r an k ed   s ec o n d ,   in d icatin g   t h at  in ter ac tio n   with   d ig ital  p r o m o tio n al   ch an n els  m ay   p r o v id e  u s ef u l in f o r m atio n   f o r   d is tin g u is h in g   ap p lican ts   wh o   ar e  m o r e  lik el y   to   p r o ce e d   with   en r o llm en t.   I llu s tr ates th e  r elativ e  im p o r ta n ce   o f   th e   s elec ted   v ar iab les a f te r   h y b r id   f ea t u r e  s elec tio n .       T ab le  5 .   Hy b r id   f ea t u r e  s elec tio n   r esu lts   No   P r e d i c t o r   v a r i a b l e   B o r u t a   M u t u a l   i n f o r m a t i o n   F i n a l   d e c i s i o n   1   U n i v e r si t y   R e p u t a t i o n   A c c e p t e d   0 . 8 1 2   S e l e c t e d   2   D i g i t a l   M a r k e t i n g   E n g a g e me n t   A c c e p t e d   0 . 7 8 4   S e l e c t e d   3   S c h o l a r sh i p   A v a i l a b i l i t y   A c c e p t e d   0 . 7 6 3   S e l e c t e d   4   Tu i t i o n   A f f o r d a b i l i t y   A c c e p t e d   0 . 7 4 1   S e l e c t e d   5   A c a d e mi c   F a c i l i t i e s   A c c e p t e d   0 . 7 1 8   S e l e c t e d   6   S e r v i c e   Q u a l i t y   A c c e p t e d   0 . 6 9 4   S e l e c t e d   7   P r e v i o u s Ac a d e mi c   A c h i e v e m e n t   A c c e p t e d   0 . 6 6 1   S e l e c t e d   8   S o c i a l   M e d i a   I n t e r a c t i o n   A c c e p t e d   0 . 6 3 5   S e l e c t e d   9   A d mi ss i o n   P a t h w a y   A c c e p t e d   0 . 5 9 2   S e l e c t e d   10   C o mm u n i c a t i o n   I n t e n si t y   A c c e p t e d   0 . 5 6 3   S e l e c t e d   11   G e n d e r   R e j e c t e d   0 . 2 1 1   R e m o v e d   12   A g e   R e j e c t e d   0 . 1 9 8   R e m o v e d   13   R e g i o n   o f   O r i g i n   R e j e c t e d   0 . 1 8 4   R e m o v e d   14   P a r e n t s’   O c c u p a t i o n   R e j e c t e d   0 . 1 7 1   R e m o v e d   15   P a r e n t s’   E d u c a t i o n   R e j e c t e d   0 . 1 5 9   R e m o v e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.