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背景 ​

一句话理解:从 prompt engineering、CoT 到 ReAct,再到显式 Planning,Agent 的“思考方式”正在从一次性生成演变为可持久化、可回滚、可重规划的多步计划。

早期的大模型应用大多是“单轮问答”:用户给一段 prompt,模型直接输出答案。这种方式对开放域闲聊、摘要、翻译等任务有效,但对需要多步操作、依赖外部信息、目标模糊的长程任务则显得力不从心。Agent Planning 的出现,正是为了把“想到哪做到哪”升级为“先规划、再执行、边观察、边调整”。

单轮 prompt engineering 的局限 ​

prompt engineering 的核心是“把任务写清楚”。通过角色设定、示例、格式要求、约束条件等,让模型一次性生成理想输出。

典型问题:

  • 上下文长度限制:复杂任务需要大量背景信息,单轮 prompt 难以承载。
  • 无法利用中间反馈:模型无法在执行过程中调用工具、查询数据库或验证中间结果。
  • 错误累积:一旦某一步推理出错,后续输出往往一错到底。
  • 目标漂移:用户目标可能模糊或动态变化,单轮模型难以对齐。

多轮 CoT:让模型“一步步想” ​

Chain-of-Thought(CoT)通过让模型生成中间推理步骤,显著提升了数学、逻辑、代码等任务的准确率。

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Q: 一个农场有鸡和兔,头共 35 个,脚共 94 只,问鸡兔各多少?
A: 设鸡 x 只,兔 y 只。x + y = 35,2x + 4y = 94……

CoT 的本质是把“黑盒输出”变成“可解释的推理链”。但它仍然是单轮生成,模型一旦落笔就无法回头,也无法与外部环境交互。

ReAct:把推理与行动交错 ​

ReAct(Reasoning + Acting)把 CoT 与工具调用结合起来,形成“思考 → 行动 → 观察 → 再思考”的交错循环。

ReAct 解决了“模型如何与外界交互”的问题,但它的计划是隐式的:每一步的“思考”只决定下一步行动,没有全局任务结构。对于长程复杂任务,这种局部决策容易导致:

  • 目标遗忘:前期目标在后续步骤中被稀释。
  • 重复探索:没有全局路线图,模型可能反复尝试相似路径。
  • 难以审计:计划的“意图”散落在多轮 Thought 中,难以回溯。

显式 Planning:把计划作为一等公民 ​

显式 Planning 的核心思想是:在执行前,先把整个任务拆解成结构化的计划;执行过程中,计划可以被观测、被修改、被重规划。

这种范式下,计划成为 Agent 的一等公民(first-class artifact),具备以下能力:

  • 可解释:人可以阅读、审核、修改计划。
  • 可执行:每个计划项对应明确的动作或子目标。
  • 可观测:执行状态实时反馈到计划上。
  • 可回滚:失败时可以回退到某个 checkpoint。
  • 可重规划:环境变化时重新生成或局部调整计划。

Planning 解决的三类问题 ​

问题类型说明示例
目标模糊用户只说“帮我优化这个系统”,没有明确指标和约束自动澄清目标、拆解为可验证子任务
多步依赖后续步骤依赖前一步输出,存在顺序或并行关系用 DAG 表示依赖,调度器按拓扑执行
动态环境外部状态变化、工具失败、结果不达预期触发器检测异常,Planner 重新生成计划

典型场景 ​

  • 代码助手:把“帮我重构这段代码”拆成分析、提取函数、替换调用、运行测试、修复错误等步骤。
  • 数据分析:把“分析本季度销售下滑原因”拆成数据提取、清洗、指标计算、归因、可视化、报告生成。
  • 运维排障:把“排查线上告警”拆成查询监控、定位日志、分析链路、假设验证、修复、复盘。
  • 旅行规划:把“安排一次家庭日本游”拆成目的地选择、签证、机票酒店、行程、预算、备选方案。

这些任务的共同点是:无法通过单次模型调用完成,需要显式规划、多步执行、动态调整。

2025-2026:推理模型时代的规划新范式 ​

2024 年底以来,以 OpenAI o1/o3、DeepSeek-R1 为代表的**推理模型(Reasoning Model)**把"模型想多久"变成了可伸缩的测试时计算(test-time compute):通过在推理阶段投入更多计算做自我验证与回溯,数学、代码等任务的规划能力大幅提升。这让业界一度认为"显式 Planning 会被推理模型内化掉",但 2025-2026 年的基准数据给出了相反结论:

  • 简单任务确实在饱和。斯坦福 HAI《AI Index 2026》显示,计算机操作基准 OSWorld 的 SOTA 从 2024 年的 12.2% 提升到 66.3%(Claude Opus 4.5),已接近 72% 的人类基线;WebArena、GAIA 等基准的最优系统也已达到或超过人类水平。
  • 长程任务仍是硬骨头。面向长程真实任务的 OSWorld 2.0(2026)上,最强系统也仅在 20% 左右。差距不在单步推理,而在多步计划的质量、错误传播的控制与动态重规划——这正是显式 Planning 层的价值所在。

与此同时,Planning 本身也在被重新发明,形成几条清晰的技术主线:

  1. 规划与执行分离 + 学习化:不再只靠 prompt 让模型"现场规划",而是用合成轨迹标注、强化学习直接训练 Planner。Plan-and-Act(ICML 2025)用合成数据训练出专用 Planner,在 WebArena-Lite 上取得 57.6% 成功率;HiPER(ICML 2026)用层级强化学习训练"高层出子目标、低层做执行"的双层策略,在 ALFWorld 上达到 97.4%。
  2. 自适应分层规划:AdaPlan-H(ACL 2026 Findings)先给出粗略全局计划,再按任务复杂度自适应细化,避免"过度规划"造成的浪费与僵化。
  3. 搜索式规划:LATS(ICML 2024)用 MCTS 把推理、行动、规划统一在树搜索中;AFlow(ICLR 2025)进一步用 MCTS 直接搜索"工作流代码",让 7B 级小模型以约 4.6% 的成本击败 GPT-4o。
  4. 测试时计算扩展:对 Agent 任务的系统研究(2025)表明,并行采样(Best-of-N)、序贯修正、Verifier 合并等手段可稳定提升规划质量——例如 Best-of-N 将 GAIA 平均得分从 55.8% 提升到 63.0%。
  5. 神经符号规划:2025 年的共识是"LLM 负责建模与解释、符号求解器负责校验"——LLM 生成 PDDL 或约束,经典规划器/验证器求解,失败时把错误信息作为结构化反馈驱动有界修复循环。

本章后续内容会在这些主线展开:核心思想(02)讲任务分解与计划表示的最新演进,架构(03)与循环(04)讲工程化组件,源码分析(06)对比 ReWOO、LATS、AFlow、Plan-and-Act、HiPER 等方案的取舍。

本章小结 ​

  • 单轮 prompt 和 CoT 适合明确、短程任务;ReAct 增加了行动与观察,但计划仍是隐式的。
  • 显式 Planning 把计划提升为一等公民,解决了目标模糊、多步依赖、动态环境三类核心问题。
  • 2025-2026 年的推理模型并没有取代 Planning,反而催生了学习式 Planner、自适应分层、搜索式规划、测试时计算扩展、神经符号校验五条新主线。
  • Planning 是 Agent 长程自治的基础,也是后续架构与工程实践的出发点。

参考来源

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