Reasoning | | arXiv:2610.27190

On the Fragility of Tasks under Composition: Implicit Budgeting in Language Models

语言模型组合任务脆弱性:隐式推理预算的作用

🧭 LLM 推理预算与任务脆弱性

TU Munich · MIT CSAIL

Chenpan Li, Thies Brockmoeller, Stefanie Jegelka, Sharut Gupta, Nikolaos Karalias

发现 LLM 在单 prompt 组合多任务时按比例压缩每任务推理 token,导致长推理任务更易出错,并可按脆弱性分组省 43% token

📌 工作参考价值

  • LLM 工作流(如批量商品属性提取、query 意图分类、评论摘要)避免把需要长 CoT 的高难度任务和简单任务塞进同一个 prompt;长推理任务单独调用或降低组合度,减少组合脆弱性。
  • 利用 fragility 分组调度:把相似推理预算需求的任务放在同一批 prompt,能在不损失准确率下显著降低 token 成本(论文 43%),适合线上成本敏感场景。
  • 监控单任务在组合前后的 token 消耗与错误率变化,识别“脆弱任务”;对关键链路(如广告文案生成、排序解释)设置每任务最小推理预算或独立验证。
  • 在 Agent 规划时注意每个子任务被隐式压缩,设计更短推理路径或为关键决策提供单独预算/步骤。

动机:现代 LLM 常需在一个 prompt 中同时完成多个任务。即使模型能可靠地单独解决每个任务,组合后错误率仍大幅上升,且不能完全用独立错误累积解释。

方法关键点:作者在 open-weight 模型和 Claude Opus 5 上对比数学与语言任务在独立执行和组合执行下的表现,重点分析每个任务实际消耗的推理 token。结果指向一种隐式 thinking budget:组合时每个任务获得的推理 token 按同一比例缩减,即使上下文窗口远未用满。需要更长推理轨迹的任务因此更容易低于“必需推理量”而失败,表现更脆弱;而单独执行时非脆弱任务获得过多推理,存在明显计算浪费。

关键结果数字:组合会按比例压缩每任务推理 token;按任务 fragility 分组可以操纵隐式预算,在数学和语言任务上减少 43% token 使用,同时保持准确率。