原理二:RLCD 与概率校准
什么叫“校准”,可靠性图、ECE、Brier 分数与恰当评分规则怎么读;RLCD 官方说了什么、没说什么,和 RLHF、RLVR 及公开研究有何异同。
假设有两位天气预报员。一位天天都说“明天降雨概率 70%”;另一位有时说 10%,有时说 90%。一年后翻记录:第一位说 70% 的那些天,确实有七成下了雨;第二位说 90% 的那些天,只有一半下了雨。谁更靠谱?
按“说到做到”的标准,第一位更好:他报的概率和实际发生的频率对得上,这叫校准(calibration)。第二位的毛病叫过度自信(overconfidence):嘴上的把握比实际大。可第一位也有问题:天天报 70%,等于什么都没说。好的预报员要两样都占:说得准,也说得有区分度。
Jev 的概率不是装饰品。官方建议在代码里按置信度分流:高就自动执行,中就请用户确认或先查一查,低就不要行动、转人工 [1]。发布博客也说,一个模型如果 95% 的时候能做对,却说不出哪些情况属于那 5%,这个任务就没法自动化 [2]。所以关键问题是:它说 0.95 的时候,是不是真有九成五的把握?这一篇讲三件事:校准是什么、怎么量;公开研究里怎样用强化学习训练“说准概率”;以及 TypeSafe 的训练方法 RLCD 公开了什么、没公开什么。
什么叫“校准”
Guo 等人 2017 年的论文给过一个直白的定义 [3]:模型报出置信度 的那些预测里,答对的比例应当恰好是 。写成式子:
是模型给的答案, 是它报出的置信度, 是真实答案。论文的例子是:100 个置信度都是 0.8 的预测,应该有 80 个是对的 [3]。TypeSafe 的 AI 入门文档说法一致:校准良好的模型,被赋予 0.2 概率的结果大约 20% 会发生,0.8 的大约 80% 会发生;并且强调这说的是一批预测,不是对任何单个答案的保证 [4]。
有两点容易混淆:
- 校准不等于准确。如果 30% 的邮件是退款请求,一个模型对每封邮件都报 0.3,按上面的定义可以推出它是完美校准的,但毫无用处。统计学家 Gneiting 和 Raftery 把目标概括为:在保持校准的前提下,让预测尽量“尖锐”(sharpness,即概率尽量集中在某个结果上)[5]。
- 越自信越准,不等于校准。发布博客对 Jev 的描述是:置信度越高,准确率越高 [2]。这只保证了排序(单调),不等于“说 0.8 就有八成对”;后者才是 AI 入门文档给出的校准定义 [4]。
怎么量:可靠性图与 ECE
可靠性图(reliability diagram):把预测按置信度分桶(比如 0 到 0.1、0.1 到 0.2……),在每个桶里算实际准确率,画出“置信度—准确率”的曲线。完美校准是一条对角线;曲线落在对角线下方,说明过度自信 [3]。
ECE(Expected Calibration Error,期望校准误差)把这张图压成一个数,最早由 Naeini 等人在 2015 年提出 [3]:
是第 个桶里的样本, 是桶内的实际准确率, 是桶内的平均置信度, 是样本总数。白话:每个桶里“嘴上说的把握”和“实际命中率”差多少,再按样本量加权平均,越接近 0 越好。要注意,ECE 是靠等宽分桶近似出来的,而可靠性图本身并不显示每个桶里有多少样本 [3]。
两个经典例子:
- 越强的网络越自负。Guo 等人在 CIFAR-100 图像分类上对比了 1998 年的 5 层 LeNet 和 2016 年的 110 层 ResNet:ResNet 的错误率更低(30.6% 对 44.9%),但平均置信度明显高于准确率,LeNet 反而校准得很好 [3]。他们还发现,只加一个参数的“温度缩放”(temperature scaling),在多数数据集上就能有效地做事后校准 [3]。
- 后训练会损害校准。GPT-4 技术报告显示,预训练模型在 MMLU 子集上的 ECE 只有 0.007,经过后训练(图中标注为 PPO)之后升到 0.074,报告的原话是后训练“显著损害了校准”[6]。其他研究也发现,足够大的预训练模型在格式合适的选择题、判断题上本来就相当校准 [7];而经过 RLHF 的模型,其内部的条件概率常被认为校准很差,让它用文字报出置信度反而更准一些 [8]。
评分规则:给“概率”打分的尺子
校准是一批预测的统计性质,训练却需要逐条样本的奖励或损失。统计学里专门给概率预测打分的工具叫评分规则(scoring rule)[5]。
Brier 分数(二分类形式):
是报出的“发生”的概率, 是结果(发生记 1,没发生记 0)。白话:概率和真实结果之间的平方差,越小越好;多分类时对每个类别都算一遍再相加。它由 Brier 在 1950 年发表于《每月天气评论》(Monthly Weather Review),最早用来检验概率形式的天气预报 [5]。
对数分数:取真实结果被赋予的那个概率的对数,( 是实际发生的结果),越大越好,可以追溯到 Good 1952 年的工作 [5]。它对“把真实结果的概率报成 0”的惩罚是负无穷,因此常被批评为无界 [5]。机器学习里常用的交叉熵损失,就是它取负号再求平均(站内见交叉熵是什么)。
什么叫恰当:如果你心里认为某件事发生的概率是 ,那么照实报 能让你的期望得分最高——这样的评分规则叫恰当评分规则(proper scoring rule);如果最高点唯一,就叫严格恰当(strictly proper)[5]。Brier 分数和对数分数都是严格恰当的 [5]。用 Brier 分数验算一下:真实概率是 0.7,你报 ,期望的平方误差是
对 求导并令其为零,得 :照实报最划算,报高、报低都吃亏。
反面例子是“准确率”(0/1 计分:概率最高的那个选项对了就得 1 分)。Gneiting 和 Raftery 指出,它是恰当的,但不是严格恰当的 [5]——报 0.51 还是 0.99,只要最高的那个选项对了,得分一模一样。拿它当目标,模型没有动力把概率说准。
这正好接上 Kalai 等人 2025 年的论文《Why Language Models Hallucinate》:他们认为,语言模型之所以会“幻觉”,重要原因之一是训练和评测都在奖励“猜”,而不是奖励“承认不确定”——多数评测按对错二元计分,不确定时蒙一个反而更划算 [9]。
奖励从哪来:RLHF、RLVR 与校准奖励
强化学习(Reinforcement Learning,RL)可以理解为“做得好就给奖励”,模型不断调整自己去拿更多奖励。关键在于奖励从哪来。
RLHF:Christiano 等人 2017 年让非专家在两段行为片段之间挑自己更喜欢的,用这些偏好学出奖励函数,再用 RL 训练智能体 [10]。InstructGPT(2022)把这套方法用到 GPT-3 上:先用人工示范做监督微调,再收集人对模型输出的排序、训练奖励模型,最后做强化学习;13 亿参数的 InstructGPT 比 1750 亿参数的 GPT-3 更受评估者青睐 [11]。站内见 RLHF 是什么和奖励模型。RLHF 优化的是“人更喜欢什么”,公开研究记录过它的几种副作用:倾向迎合用户观点,即谄媚(sycophancy)[12];输出多样性明显下降 [13];以及上文 GPT-4 报告里的校准变差 [6]。
RLVR:Tülu 3(2024)把“用可验证的奖励做强化学习”命名为 RLVR(Reinforcement Learning with Verifiable Rewards):答案能被程序自动判对错(数学题能验算、代码能跑测试),就拿对错当奖励 [14]。但 Damani 等人 2025 年指出,这种二元奖励不惩罚瞎猜和低把握的输出,常见的副作用是校准变差,在其他领域更容易“幻觉”[15]。
把评分规则当奖励:同一篇论文提出了 RLCR(Reinforcement Learning with Calibration Rewards):模型推理后既给答案,也给一个数值置信度,奖励等于二元的对错分加上 Brier 分数。他们证明,用任何有界的恰当评分规则构造的这类奖励,都会让模型的预测既准确又校准;实验里校准明显改善,准确率没有下降 [15]。另一项工作 Rewarding Doubt 用对数评分规则当奖励,同时惩罚过度自信和信心不足,按其设计,最优策略就是完美校准 [16]。
RLCR 和 TypeSafe 的 RLCD 名字只差一个字母,但它们是两回事:RLCR 是公开的学术工作,训练的是会写推理过程、再用文字报出置信度的语言模型。没有资料表明两者有关联。
RLCD:官方说了什么、没说什么
TypeSafe 把自己的训练方法叫 RLCD(Reinforcement Learning for Calibrated Decisions,面向校准决策的强化学习)。能在官方材料里找到的说法如下:
- 优化目标:发布博客的对比表写道,RLHF 优化人类偏好,RLVR 优化可被程序验证的输出,RLCD 优化“校准的决策”,即在 System One 任务上给出“认知上诚实”(epistemically honest)的概率 [2]。
- 输出约定:模型不生成文本,只返回决策和概率;概率越高,答对的可能越大 [4]。
- 怎么优化:概率是对照真实结果(outcomes)来优化的,用来反映不确定性 [17];目标是用校准的概率表达不确定性,而不是倾向于过度自信 [18]。
- 为什么要新算法:FAQ 说,各家实验室在 RLHF 阶段都在优化同一件事——产出人类评分员更喜欢的文本,这对聊天产品是对的,对自动化是错的;RLVR 适合能被程序简单验证的任务,而现实中多数判断任务不是这种形状,容易练出“尖刺式”、不稳健的智能 [2]。官方还专门写了《The Bitterest Lesson》,主张做对任务比数据、算力、算法都重要 [19]。
- 数据:FAQ 说 TypeSafe 首先是一家数据研究实验室,所有数据都自己造 [2];文档说 Jev 不用客户的请求和回答训练 [20]。据 TechCrunch,Almeida 说 Jev 完全用合成数据训练,还说公司有一半是专门研究“统计上被充分理解的合成数据”的实验室 [21]。
官方没说的:
- 奖励函数的具体形式:用不用 Brier、对数分数或别的评分规则,没有公开。
- “结果”从哪来:合成数据怎么生成、真值怎么标定,没有公开;FAQ 的原话是,想知道更多就得先被他们雇用 [2]。
- 用什么 RL 算法、在什么基座上训练、训练了多少步:没有公开。
- 校准的量化证据:截至 2026 年 9 月 19 日,我在官网、发布博客、文档和官方评测站上都没有找到可靠性图,也没有 ECE、Brier 之类的数字。
下面是一般原理的推演,不是 Jev 已公开的事实:如果目标是“把概率说准”,最自然的奖励就是恰当评分规则,因为它在数学上保证照实报概率得分最高;而要计算评分规则,必须知道每道题的真实结果——合成数据恰好能做到这一点,因为题目是自己出的。两者在原理上是契合的,但 TypeSafe 是否真这么做,官方尚未公开。
| 对比项 | RLHF | RLVR | RLCD(官方口径) | RLCR(学术,2025) |
|---|---|---|---|---|
| 奖励来自 | 人类偏好训练出的奖励模型 | 程序判对错 | 未公开;官方称对照真实结果优化概率 | 对错分加 Brier 分数 |
| 优化的是 | 人更喜欢的回答 | 在可验证任务上答对 | 决策概率的校准 | 答对且置信度校准 |
| 模型输出 | 文本 | 文本(常含推理过程) | 预定义选项上的概率 | 文本加数值置信度 |
| 对校准的影响 | GPT-4 报告显示后训练使校准变差 [6] | 二元奖励常使校准变差 [15] | 官方称已校准,未见量化证据 | 论文报告明显改善 [15] |
怎么检验这个卖点
先分清看哪个数。Choice 和 Score 的回答里有两样东西:probabilities 是各选项的概率分布;confidence 是从这个分布的形状算出来、方便设阈值的统计量,分布越平坦,confidence 越低 [1]。两者不是一回事:官方示例里三个选项的概率是 0.60、0.38、0.02 时,confidence 是 0.39 [22]。官方的校准定义说的是“被赋予的概率”与频率相符 [4],所以检验校准,看的是 probabilities。
官方自己划的边界。校准只对一批预测成立 [17];阈值该设多少取决于你的领域和模型在你任务上的表现,官方建议从保守的阈值开始,用自己的数据测试后再调 [1]。已知短板文档还坦白:Score 的档位在数值上的校准较弱,别拿期望分数在两档之间插值去算精确数值;不同题目之间的概率也不保证自洽 [23]。
社区的一次小规模试测。9 月 17 日,GitHub 用户 AbdelStark 发布了一份预先登记方案的试测:用 jev-1.13.0 和一个本地运行的零样本分类模型 GLiNER2.5,在三个公开数据集上各测 100 条样本,Jev 用 Choice 题作答;表里的 ECE 按每条样本概率最高的那个选项计算 [24]。Jev 的结果:
| 数据集 | 类别数 | 准确率 | Brier ↓ | ECE ↓ |
|---|---|---|---|---|
| AG News(新闻主题) | 4 | 0.910 | 0.146 | 0.064 |
| Banking77(银行客服意图) | 72 | 0.870 | 0.179 | 0.054 |
| DAIR Emotion(情绪) | 6 | 0.480 | 0.846 | 0.351 |
前两个数据集上,Jev 的准确率和 Brier 分数都明显好于对照模型。情绪数据集上两者准确率在统计上分不出高下,但 Jev 的校准差得多:16% 的样本里,它给真实类别的概率恰好是 0;它最高那个选项的平均概率是 0.819,实际准确率却只有 0.48,典型的过度自信 [24]。测试者自己列出了局限:每个数据集只有 100 条;公开数据集可能出现在任一模型的训练数据里;返回的概率有舍入,个别概率向量加起来只有 0.99 [24]。这只是一个人的试测,没有经过同行评审,不能当作结论,但它提醒我们:校准要按任务逐个检验。
为什么必须在自己的数据上测。Ovadia 等人 2019 年的大规模实验发现,数据分布一旦偏离训练分布,模型的准确率和校准都会变差,传统的事后校准方法也不够用 [25]。按官方和 TechCrunch 的说法,Jev 的训练数据全是自己造的 [2][21],你的业务数据和它有多像,没人能替你回答。实际做法很朴素:攒几百条带标签的真实样本,按置信度分桶画可靠性图,算 ECE 和 Brier 分数,再据此定阈值;模型换版本后重测一遍——官方也建议,调过阈值的用户应当固定具体版本号,而不是跟着别名 jev-latest 走 [20]。
原理讲完了。下一篇回到手上:怎么定义类型、怎么调用、返回的概率长什么样、怎么计价。👉 上手:类型、调用与计价
参考文献
- [1] TypeSafe AI. “Confidence.” 官方文档. docs.typesafe.ai —— 按置信度高、中、低分流;confidence 由概率分布算出;阈值从保守开始、用自己的数据调。
- [2] Diogo Almeida(TypeSafe AI). “Introducing System One Models & Jev.” 2026-09-15. typesafe.ai/blog —— “95% 能做对却说不出那 5%”、对比表中 RLHF / RLVR / RLCD 的优化目标、“越自信越准”的描述、FAQ(为什么需要新算法、数据自己造)。
- [3] Chuan Guo, Geoff Pleiss, Yu Sun, Kilian Q. Weinberger. “On Calibration of Modern Neural Networks.” ICML 2017. arXiv:1706.04599 —— 校准的定义、可靠性图、ECE 公式及其出处、LeNet 与 ResNet 的对比、温度缩放。
- [4] TypeSafe AI. “AI primer.” 官方文档. docs.typesafe.ai —— RLCD 的输出约定与校准的定义(0.2 对 20%、0.8 对 80%)。
- [5] Tilmann Gneiting, Adrian E. Raftery. “Strictly Proper Scoring Rules, Prediction, and Estimation.” Journal of the American Statistical Association 102(477), 2007. 作者主页 PDF —— “在校准前提下追求尖锐”、恰当与严格恰当的定义、Brier 分数(Brier 1950)与对数分数(Good 1952)、0/1 计分只是恰当而非严格恰当。
- [6] OpenAI. “GPT-4 Technical Report.” 2023-03. arXiv:2303.08774 —— 图 8:预训练模型 ECE 0.007,后训练后 0.074。
- [7] Saurav Kadavath 等. “Language Models (Mostly) Know What They Know.” 2022-07. arXiv:2207.05221 —— 较大的模型在格式合适的选择题、判断题上校准良好。
- [8] Katherine Tian 等. “Just Ask for Calibration.” 2023-05. arXiv:2305.14975 —— RLHF 模型的条件概率校准差,用文字报出的置信度更好。
- [9] Adam Tauman Kalai, Ofir Nachum, Santosh S. Vempala, Edwin Zhang. “Why Language Models Hallucinate.” 2025-09. arXiv:2509.04664 —— 二元计分奖励猜测、惩罚承认不确定。
- [10] Paul Christiano 等. “Deep reinforcement learning from human preferences.” 2017-06. arXiv:1706.03741 —— 从人类对行为片段的偏好中学习奖励函数。
- [11] Long Ouyang 等. “Training language models to follow instructions with human feedback.” 2022-03. arXiv:2203.02155 —— InstructGPT 的训练流程,13 亿参数模型胜过 1750 亿参数的 GPT-3。
- [12] Mrinank Sharma 等. “Towards Understanding Sycophancy in Language Models.” 2023-10. arXiv:2310.13548 —— 人类反馈可能助长谄媚。
- [13] Robert Kirk 等. “Understanding the Effects of RLHF on LLM Generalisation and Diversity.” 2023-10. arXiv:2310.06452 —— RLHF 明显降低输出多样性。
- [14] Nathan Lambert 等. “Tulu 3: Pushing Frontiers in Open Language Model Post-Training.” 2024-11. arXiv:2411.15124 —— 提出 RLVR 这一名称与方法。
- [15] Mehul Damani 等. “Beyond Binary Rewards: Training LMs to Reason About Their Uncertainty.” 2025-07. arXiv:2507.16806 —— 二元奖励损害校准;RLCR 用对错分加 Brier 分数作奖励及其理论保证与实验结果。
- [16] David Bani-Harouni 等. “Rewarding Doubt: A Reinforcement Learning Approach to Calibrated Confidence Expression of Large Language Models.” 2025-03. arXiv:2503.02623 —— 以对数评分规则为奖励,最优策略是完美校准。
- [17] TypeSafe AI. “System One.” 官方文档. docs.typesafe.ai —— 概率对照真实结果优化;校准只对一批预测成立。
- [18] TypeSafe AI. “How to build with TypeSafe.” 官方文档. docs.typesafe.ai —— RLCD 用校准的概率表达不确定性,而不是倾向于过度自信。
- [19] TypeSafe AI. “The Bitterest Lesson.” 官方博客,2026-09-10. typesafe.ai/blog —— 做对任务比数据、算力、算法更重要。
- [20] TypeSafe AI. “Models.” 官方文档. docs.typesafe.ai —— 不用客户数据训练;调过阈值的用户应固定版本号。
- [21] Tim Fernholz. “A new kind of AI model from a ChatGPT inventor is thrilling developers.” TechCrunch, 2026-09-18. techcrunch.com —— 二手来源:Almeida 称完全用合成数据训练。
- [22] TypeSafe AI. “Choice.” 官方文档. docs.typesafe.ai —— 概率 0.60、0.38、0.02 对应 confidence 0.39 的示例。
- [23] TypeSafe AI. “Jev 1.13 jaggedness.” 官方文档,2026-09-17 复核. docs.typesafe.ai —— Score 档位数值校准较弱、跨题目概率不保证自洽。
- [24] AbdelStark. “jev-benchmarks”(BTZSC pilot v1 报告). GitHub,2026-09-17. github.com —— 社区试测:三个数据集上的准确率、Brier、ECE 与局限说明。
- [25] Yaniv Ovadia 等. “Can You Trust Your Model's Uncertainty? Evaluating Predictive Uncertainty Under Dataset Shift.” NeurIPS 2019. arXiv:1906.02530 —— 数据分布偏移下准确率与校准一起变差。