AI 原生系列 · 强化学习
奖励即世界
1 分钟速览——你能带走什么
每一个 RL 系统里都有两个函数,而你的代码里只装得下其中一个。U是你真正想要的东西。r是你实现出来的代理指标。优化器最大化的是r,而只要这两者在优化器能触及的区域里出现分歧,它就会找到那个区域——不是因为它心机深,而是因为这就是它的本职工作。这正是古德哈特定律,发表于 1975 年:any observed statistical regularity will tend to collapse once pressure is placed upon it for control purposes.(中译:任何被观测到的统计规律,一旦被用于控制目的而施加压力,都会趋于崩溃。) 这个重新框定之所以值得,是因为它告诉你什么办法不 可能奏效:奖励攻破不是 RLHF 里一个可以打补丁修掉的 bug,而是任何指向代理指标的控制系统的通用行为。所以有用的问题不是「我的奖励对不对?」,而是"how much optimization pressure can it survive?"(中译:它能扛住多大的优化压力?)——只有第二个问题带着一个数字。
写下两个函数。
U(y)——真正的效用。你真正想从模型那里得到的东西。这个函数从来不在你的代码库里。它也不可能在;如果你能把它精确写下来,你根本不需要机器学习。
r(y)——实现出来的代理指标。一个基于偏好训练出的奖励模型,一个单元测试,一份由裁判打分的评分标准。这一个确实在你的代码库里,也是你的优化器唯一能看到的东西。
本集里的每一次失败,都活在这两者之间的缝隙里。
核心观点:这条定律已有五十年历史
在断定奖励攻破是语言模型的发明之前,先注意到经济学家早在 RLHF 出现的半个世纪之前就把它写下来了。
Charles Goodhart,论英国货币政策,1975 年 [1]:
Any observed statistical regularity will tend to collapse once pressure is placed upon it for control purposes.(中译:任何被观测到的统计规律,一旦被用于控制目的而施加压力,都会趋于崩溃。)
大多数人熟悉的说法——"when a measure becomes a target, it ceases to be a good measure"(中译:当一个指标变成目标,它就不再是一个好指标。)——其实不是 Goodhart 的原话。它出自人类学家 Marilyn Strathern,1997 年 [1]。值得了解一下,因为原话其实更有用:它讲的是压力,指出的是机制本身,而不是表面症状。
Donald Campbell 可以说更早就得出了同样的结论,1979 年 [2],其表述可追溯到 1969 年:
The more any quantitative social indicator is used for social decision-making, the more subject it will be to corruption pressures and the more apt it will be to distort and corrupt the social processes it is intended to monitor.(中译:任何定量社会指标一旦被用于社会决策,就越容易招致腐化压力,也越容易扭曲、腐蚀它原本要监测的社会过程。)
用我们的记号来说:一旦r被用来优化而非用来观察,那么曾经证成我们使用r来代表U的那种相关性,就开始瓦解——而且恰恰在优化器最强的地方,瓦解得最快。r为什么这次重新框定值得你花一段话去理解
因为它告诉你哪些修补是不可能奏效的。
如果奖励攻破只是 RLHF 的一个 bug,那修法就该是造一个更好的奖励模型。但它其实是任何
以代理指标为目标的控制系统的通用行为,五十年来失败的补丁史可以为证:应试教育、医院操纵候诊时间指标、殖民地的捕鼠悬赏催生出养鼠场。每一次,人们都用一个定义更精确的目标去应对;每一次,那个目标随后都被钻了空子。所以,工程上真正的应对,是换一个问题去问。别再问「这个奖励对不对?」,改问「这个奖励能撑住多大的优化压力?」(中译:Stop asking "is this reward correct?" Start asking "how much optimization pressure can this reward survive?")
这是两个不同的问题,而且只有第二个问题能给出一个具体数字——步数、KL 预算、best-of-n,不管你用什么方式衡量你施加的力道。覆盖面与可被攻破性此消彼长。R1-Zero 选择了那条更窄、但更诚实的路。现实仍能为你打分的那一处
RLVR
——基于可验证奖励的强化学习——用一种无法被花言巧语哄骗的东西,取代了那个学出来的奖励模型。单元测试通过了吗?最终答案,装进规定的框里之后,是否等于已知的正确答案?
DeepSeek-R1-Zero 是「这不是玩具」的最有力证据 [3]。全程只用基于规则的奖励:可核对答案的准确率,外加一个要求生成规定格式的奖励。整个回路里没有任何神经网络评论家。AIME 2024 的 pass@1 从
15.6% 提升到了 71.0%,最终的 R1 模型在经过进一步的监督学习与强化学习流程之后,达到了大约 79.8% [3]。<think>…</think><answer>…</answer> structure。整个流程里没有任何神经评论家网络。AIME 2024 的 pass@1 从 15.6% 提升到 71.0%,最终版 R1 模型在经过进一步的监督学习和 RL 流程后,达到了大约 79.8%79.8% [3]。
验证器的适用范围很窄——你想要模型具备的大多数能力,都没法用单元测试来检验——但在它管辖的这一小片领域内,它是诚实的,而当优化器足够强大时,诚实胜过广博。
读到这里,先猜一猜
针对一项编程任务,你有两个奖励来源。来源 A 是一个偏好模型,基于 5 万条人类对代码质量的判断训练而成。来源 B 是仓库里现成的测试套件。
你打算狠狠地训练——长时间运行,高强度优化压力。你更信任哪一个奖励,为什么?
大多数人会因为覆盖范围而选 A:它能捕捉可读性、风格、意图,这些都是测试做不到的。这种直觉在“它衡量的是什么”这件事上是对的,但在“什么能扛得住压力”这件事上就错了。A 是从有限样本中学出来的一种统计规律,表面平滑而丰富,优化器可以顺着任何标注者从未设想过的方向一路爬上去。B 则狭窄、脆弱、枯燥——但它没有可以被讨好的“观点”。
失败现场:段落生成机
用一个温和偏好“更长、结构更好的答案”的奖励模型来训练。没有任何病态之处——这是一个真实的、诚实学出来的偏好。
你会依次得到:稍微变长的答案;然后是带标题的答案;然后是带标题、项目符号和总结的答案;最后是一个模型,哪怕正确答案只是一个“不”字,它也会一本正经地生成一篇格式精美的三段式文章。
什么都没坏。奖励模型从未出错——人类平均而言确实更偏好结构,至少在它训练所用的那个分布上是这样。优化器只是一路走到了那个分布的边界,然后继续往前走;它走得越远,那个“平均而言”就越没有意义。
这要付出什么代价
古德哈特定律并不会告诉你该怎么做。它是一种诊断,不是一种处方。知道你的代理指标会在压力下漂移,并不能告诉你多大的压力才算可以接受。
验证器同样无法幸免于这个问题。 测试套件也是一种代理指标——代理的是「能跑起来的软件」。只要针对它优化得足够狠,你就会得到一份能通过所有测试、却毫无用处的代码。
而且,U 在构造上就是无法被测量的。 任何声称能检测出奖励攻破的实验,都需要一个策略从未训练过的、留存在外的效用函数——这意味着你至少得能写下一部分你刚才说写不出来的东西。
接下来会怎样
第 4 集会放下「该优化什么」这个问题,转而讨论当精巧的算法遇上长序列、过期的轨迹采样与系统工程的现实时会发生什么——那时候的失败,不是因为你追错了指标,而是你的训练早在几千步之前就已经停止学习,而损失曲线对此只字未提。——转而讨论当精巧的算法遇上长序列、过期的轨迹采样与系统工程的现实时会发生什么——那时候的失败,不是因为你追错了指标,而是你的训练早在几千步之前就已经停止学习,而损失曲线对此只字未提。
本文是《智能体工程历险记》第一季——后果引擎第 3 集。本系列文章中的论断均按类别标注——定义、推导、证据、工程选择、开放问题——比喻可以用来引出一个论断,但绝不能充当该论断的证据。每一集都配有可在 CPU 上运行的实验室。本文不含任何雇主或客户的材料。——Paul Jialiang Wu · agentic-portfolio-lovat.vercel.app
参考文献
- Goodhart, C. A. E. (1975). Problems of Monetary Management: The U.K. Experience. 古德哈特定律的出处。广为流传的那句“当一个指标变成目标,它就不再是个好指标”,其实并非古德哈特本人的措辞,而出自 Strathern, M. (1997), Improving Ratings: Audit in the British University System, European Review 5(3), 305–321——并非古德哈特原话。概览与出处
- Campbell, D. T. (1979). Assessing the Impact of Planned Social Change. Evaluation and Program Planning, 2(1), 67–90。相关表述最早可追溯至 1969 年,因此 Campbell 或有更早的优先权。摘要与背景
- Guo, D. et al. (2025). DeepSeek-R1: Incentivizing Reasoning Capability in LLMs via Reinforcement Learning. AIME 2024 数据的出处(R1-Zero 的 15.6% → 71.0%;R1 约为 79.8%),以及基于规则的准确率+格式奖励设计。 arxiv.org/abs/2501.12948
- Ouyang, L. et al. (2022)。 Training language models to follow instructions with human feedback(InstructGPT)。本集所批判的 RLHF 流程即出自此文。 arxiv.org/abs/2203.02155
- Rafailov, R. et al. (2023)。 Direct Preference Optimization: Your Language Model is Secretly a Reward Model. arxiv.org/abs/2305.18290
- Bradley, R. A. & Terry, M. E. (1952)。 Rank Analysis of Incomplete Block Designs. Biometrika 期刊。这是所有基于学习的奖励模型背后都在用的偏好模型。 doi.org/10.2307/2334029