北京
- 克雷西 发自 凹非寺
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奥特曼使用大模型的方法，竟然是错的？
来自沃顿商学院等机构的最新研究发现，备受奥特曼喜爱的“直接回答”提示，竟然会显著降低模型准确率。
不过另一方面，这项研究也发现，在提示词中加入思维链（CoT）命令同样不好用——
CoT提示对于推理模型非但没有效果提升，反而会增加时间和计算成本。
而一些前沿的非推理模型，CoT提示可以带来效果提升，但答案的不稳定性也随之增加了。
研究团队使用GPQA Diamond数据集，针对现在主流的推理和非推理模型，分别在启用和不启用CoT的情况下进行了测试。
结果就是对于推理模型，CoT的作用十分有限，比如对于o3-mini，CoT带来的准确率提升只有4.1%，但时间却增加了80%。
非推理模型的结果则要复杂一些，但总之要不要用CoT，也需要对收益和投入进行仔细权衡。
所以CoT到底该不该用呢？
实际上，这项研究针对的是用户提示词中的CoT命令，并不包括系统提示词设定，更不是CoT本身。
CoT提示词作用有限，甚至还有反效果
这项研究使用GPQA Diamond数据集作为基准测试工具，该数据集包含了研究生水平的专家推理问题。
实验过程中，研究团队测试了这些模型：
- 推理模型：o4-mini、o3-mini、Gemini 2.5 Flash
- 非推理模型：Claude 3.5 Sonnet 3.5 、Gemini 2.0 Flash 、GPT-4o-mini、GPT-4o 、Gemini Pro 1.5
对于每个模型，研究团队都设置了三种实验环境：
- 强制推理：指示模型在提供答案前逐步思考（Think step by step）；
- 直接回答：明确指示模型不要进行任何解释或思考，只提供答案；
- 默认：不提供任何特定的后缀指令，让模型自行选择如何回答问题。
为了确保结果的可靠性，每个问题在每种条件下都被测试了25次，也就是说每个模型针对同一个问题都要做出75次回答。
对于每种实验设定，研究团队一共统计了四个指标：
- 100%正确率：同一个问题的25次试验中全部答对才算一次“成功”，“成功”次数除以题目数量即为100%正确率；
- 90%正确率：25次试验中至少要答对23次，接近人类可接受的错误率；
- 51%正确率：采用简单多数原则，25次试验中答对至少13次就被认为是成功的；
- 平均评分：将正确答案直接计数，然后除以总试验次数，也就是总的正确率。
结果，对于非推理模型，CoT提升相比于直接回答，所有模型的平均评分和“51%正确”指标都有所提升。
其中Gemini Flash 2.0的提升最为显著，Claude 3.5 Sonnet紧随其后，GPT-4o和4o-mini则提升不明显。
但是在100%和90%正确率指标当中，相比于不推理，加入CoT提示后Gemini家族两款模型和4o-mini的指标反而下降。
这意味着，CoT虽然从整体上提高了模型的准确率，但同时也增加了答案的不稳定性。
如果比较强制CoT和默认模式，可以看到CoT带来的效果明显比相对于直接回答更弱，造成这种结果的原因可能和部分模型已经内置了思维链相关。
而对于推理模型来说，CoT提示的效果就更有限了——
对于o3-mini和o4-mini，使用CoT提示相比要求模型直接回答提升非常少，对于Gemini 2.5 Flash更是所有指标全面下降。
例如在平均评分上，o3-mini仅提升2.9个百分点，o4-mini提升3.1个百分点。
但相比之下，消耗的时间却是大幅增长，o4-mini大概涨了20%，o3-mini的涨幅更是超过了80%。
而效果好一些的非推理模型，时间的增加也更加明显。
结合开头作者打脸奥特曼的推文，可以看到模型依然是在“会思考”的时候表现最好，但是最前沿的模型当中，推理模型本就已经内置推理过程，一些非推理模型内置提示也包含了CoT相关内容，这种“思考”不再需要通过额外增加提示来实现。
所以，对于直接使用模型应用的用户来说，默认设置就已经是一种很好的使用方式了。
报告地址：
https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=5285532
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