思维链 vs 草稿链:推理效率革命与企业AI成本大降的真相
当企业竞相部署大型语言模型(LLM)时,一个沉默的杀手正悄然吞噬着预算——推理成本。传统思维链(Chain of Thought,CoT)方法在提升模型推理能力的同时,带来了冗长的中间步骤和高昂的计算代价。
2025年初,Zoom的华人研究团队提出一项名为草稿链(Chain of Draft,CoD) 的突破性技术,仅用7.6%的Token消耗,在多项任务中实现了与CoT相当甚至更优的准确率,从根本上撼动了企业AI部署的经济模型。
1、技术背景与演进脉络
人工智能的推理能力发展走过了一条从直觉到逻辑的演进路径。早期LLM采用标准提示(Standard Prompting)方法,模型直接输出答案而不展示推理过程,如同“黑箱”决策,缺乏透明度和可解释性。
2022年,Google研究人员提出思维链(Chain of Thought,CoT)提示技术。这种方法要求模型模仿人类逐步推理的过程,将问题分解为多个中间步骤,最终得出答案。
在数学题“Jason有20个棒棒糖,分给Denny一些后剩12个,问分了多少?”中,CoT会生成如下推理:
- Jason最初有20个棒棒糖
- 分给Denny后剩下12个
- 所以分出去的数量是20减12
- 答案:8个
尽管CoT显著提升了模型在复杂任务上的表现,但每一步都需要大量Token描述中间过程。在实时系统中,这些额外Token直接转化为延迟和成本。
2025年3月,Zoom的华人团队从人类思维中汲取灵感——人们在解决复杂问题时,往往用简写和符号记录关键点,而非完整句子——由此诞生了草稿链(Chain of Draft,CoD)技术。
CoD的核心创新在于:限制每个推理步骤最多五个词,强制模型聚焦信息密度最高的内容,消除冗余表达。
面对同样的棒棒糖问题,CoD可能仅生成:
初始20 | 剩余12 | 20-12=8
高度压缩的表达形式,带来效率的指数级提升。
2、CoT vs CoD:核心差异解剖
两种技术表面相似却存在本质差异,深刻理解其区别是选择合适技术方案的前提。
工作机制对比
- CoT工作机制:
- 完整模拟人类思考的语言化过程
- 每个步骤用自然语言详细阐述
- 生成内容包含逻辑连接词和解释性文字
- 类似“向学生讲解解题过程”
- CoD工作机制:
- 模拟人类草稿笔记模式
- 仅记录关键变量、运算符和决策点
- 禁止完整句子,每步≤5词
- 类似“工程师的草稿纸记录”
效率与成本差异
在Claude3.5 Sonnet处理体育相关问题时,CoD将平均输出从189.4个token减少到仅14.3个token,降幅达92.4%,同时准确率从93.2%提高到了97.3%。
对企业而言,这意味着实实在在的成本削减。AI研究员Prabhakar算过一笔账:
“对于一家每月处理100万次推理查询的企业,采用草稿链技术,每月成本可从(使用思维链时的)3800美元降至760美元,每月节省超过3000美元。”
准确性与适用性
在符号推理任务(如抛硬币问题)中,CoT和CoD都实现了100%的准确率。但在常识推理领域,CoD展现出特殊优势。
在日期理解任务中,使用CoD的Claude3.5 Sonnet模型达到了89.7%的准确率,超过了CoT的87.0%,同时延迟从3.2秒降低到1.4秒。这表明信息压缩可能帮助模型聚焦核心要素,减少无关信息干扰。
表:CoT与CoD核心技术特性对比
| 特性 | 思维链(CoT) | 草稿链(CoD) |
| 工作机制 | 完整语言化推理步骤 | 关键词/符号草稿记录 |
| 平均Token使用量 | 100% (基准) | 7.6%-20% |
| 响应延迟 | 高 | 降低40%-92% |
| 企业月成本(百万查询) | $3800 | $760 |
| 准确率趋势 | 高 | 相当或更高 |
| 最佳场景 | 教学、可解释决策 | 实时系统、移动端、大规模部署 |
3、硬核数据:当CoT与CoD同台竞技
理论需要数据验证,研究团队在三大类任务中进行了严格测试,结果揭示了效率革命的真相。
算术推理战场:GSM8K数据集
GSM8K包含8500个小学水平数学问题,是测试逐步推理能力的标准战场。结果令人震惊:
- GPT-4o使用CoD:准确率91%,每条响应约40个token
- 相比CoT:token减少80%,延迟降低76.2%
- Claude3.5表现类似:准确率91%,延迟降低48.4%
常识推理战场:日期与体育理解
在需要世界知识的任务中,CoD展示了双重优势:
- 体育理解任务(Claude3.5):
- CoT:189.4 token,准确率93.2%
- CoD:14.3 token(减少92.4%),准确率97.3%
- 日期理解任务:
- CoD延迟:1.4秒 vs CoT的3.2秒
- 准确率提升:89.7% vs 87.0%
符号推理战场:抛硬币问题
在250个抛硬币问题测试中:
- 标准提示下,GPT-4o和Claude3.5准确率分别为73.2%和85.2%
- 使用CoT和CoD时,两个模型准确率均达100%
- 但token使用:GPT-4o减少68%,Claude3.5减少86%
这些数据证实:CoD在保持顶级准确率的同时,实现了数量级的效率提升。
4、应用图景:当技术落地现实世界
技术的价值在应用中显现,CoT和CoD各有最适合的战场。
CoT的核心应用场景
需要高透明度和可解释性的场景是CoT的主场:
- 教育领域:学生通过完整的推理步骤理解解题过程
- 医疗决策支持:医生需要了解决策背后的完整逻辑链条
- 金融风控系统:监管要求提供可审计的决策依据
- 法律分析:结论需要完备的论证过程支撑
在这些场景中,推理过程的完整性比速度更重要,CoT提供了“玻璃盒”式的透明推理。
CoD的颠覆性应用场景
对延迟和成本敏感的场景中,CoD正改变游戏规则:
实时客户支持:用户期待秒级响应,传统CoT的延迟难以满足。某银行部署CoD后,客服机器人响应时间从3.2秒降至0.8秒,同时保持97%的准确率。
移动端AI应用:在资源受限的设备上,CoD的低Token需求大幅降低内存和计算负载。智能手机上的AI助手能更快响应,续航延长15%以上。
大规模AI代理协作:腾讯云的Craft智能开发代理采用类似技术,使开发人员编码时间减少40%,AI生成代码占总代码量的40%以上。
高频金融交易:股票预测系统需要毫秒级响应,CoD使复杂市场分析模型能在交易窗口内完成推理。
教育科技产品:数学辅导App能实时分析学生解题过程,提供即时反馈,无需云端计算。
在这些场景中,效率提升直接转化为用户体验和商业价值的提升。
企业迁移路径
对于已在CoT投入的企业,向CoD的迁移异常平滑:
- 无需模型重新训练或架构大改
- 仅需修改提示工程策略
- 支持渐进式迁移,按场景逐步切换
- 与现有工具链(如Tencent的MCP协议)无缝集成
这种低门槛迁移策略加速了CoD在企业中的普及。
5、未来发展与挑战
随着草稿链技术不断成熟,AI推理领域正迎来范式转变,但仍面临多重挑战。
技术融合新方向
CoT+CoD混合系统已初露锋芒:
- 前端使用CoD快速生成响应草稿
- 后端针对需要解释的场景,自动转换为完整CoT
- 根据用户身份(专家vs普通用户)动态调整输出密度
这种方法在阿里云的通义灵码等开发工具中已有雏形,根据上下文智能切换详细模式和简洁模式。
认知图谱的加持
清华大学提出的认知图谱技术结合知识表示与推理,为CoD提供结构化知识支撑。当模型拥有更丰富的背景知识:
- CoD草稿中的符号可关联到知识图谱实体
- 减少基础事实错误
- 提升超简洁表达的准确性
硬件协同优化
芯片厂商正针对CoD类负载优化硬件:
- 设计专用指令处理符号化草稿
- 内存子系统优化小Token序列处理
- 预计2026年新一代AI加速器将针对CoD优化
现存挑战
尽管前景光明,CoD仍需克服多重障碍:
- 信息密度与可读性平衡:过度压缩的表达可能难以理解
- 领域适应性问题:在医疗等专业领域,术语压缩需要专业知识
- 错误传播风险:关键信息缺失可能导致推理偏差
- 多模态扩展:如何将技术应用于图像、音频等多模态场景
华人研究团队已在GitHub开源CoD实现,社区正积极应对这些挑战。
6、结语:选择与平衡的艺术
在AI推理领域,没有放之四海而皆准的方案。CoT与CoD代表两种不同的优化维度——前者追求过程的可解释性,后者追求极致的效率。
2025年将成为企业AI部署的分水岭。随着像Zoom的CoD和腾讯的Craft代理等技术的成熟,推理成本从“奢侈品”变为“日用品”。
对于开发者和企业决策者,选择应基于具体场景:
- 当解释性优先时(教育、医疗、法律),选择CoT
- 当速度和成本主导时(实时系统、移动端、大规模部署),选择CoD
- 混合环境可部署智能路由系统,自动分配查询到合适引擎
未来属于能够平衡透明与效率的智能系统。随着认知图谱等技术的发展,我们可能迎来既能“一步到位”又能“娓娓道来”的AI推理新范式。
最终目标不是二选一,而是创造像人类一样灵活切换思维模式的机器大脑——既能在茶余饭后详细解释相对论,也能在紧急时刻凭直觉做出生死攸关的决定。
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