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ReAPO:面向LLM推理高效探索的重试感知策略优化

文章摘要

该论文提出ReAPO,一种从随机最短路径(Stochastic Shortest Paths)视角重新审视信用分配、由GRPO简单修改而来的方法。它把额外生成预算分配给失败轨迹,使成功的重试得到强化而不奖励此前的失败。在Qwen3与OLMo-2(0.6B至4B)以及八个数学与科学推理基准上,ReAPO的首轮尝试表现优于GRPO和近期基线;在Qwen3-0.6B上,它以少39%和少31%的生成token分别达到GRPO双倍组大小和双倍训练步数的峰值准确率。

来源arXiv Machine Learning作者: Nghi Dao, Calder Morton-Ferguson, Noah Golowich, Adam Block
ReAPO:面向LLM推理高效探索的重试感知策略优化
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arXiv 于 2026 年 10 月 20 日发布了一篇题为《ReAPO: Retry-Aware Policy Optimization for Efficient Exploration in LLM Reasoning》的新论文(arXiv:2610.28770v1,cs.LG,交叉归类 cs.AI 与 stat.ML),作者为 Nghi Dao 等四人,提交人为 Adam B. Block,全文约 251 KB,提供 PDF、实验性 HTML 与 TeX 源码。

论文要解决的问题是:RLVR(可验证奖励强化学习)能显著提升语言模型的推理能力,但这类方法通常依赖彼此独立、随机采样的 rollout 来进行探索。这种独立采样的问题在于,模型可能反复抽到相似的失败策略,浪费大量生成预算,却无法真正接触到新的解题路径。已有的工作尝试通过把先前错误解答放进上下文、让后续尝试依赖前一次失败来引导探索,并在实验中取得了成效,但随之而来的是一个新问题:如何把最终的成功或失败合理地归因到每一次尝试上,即信用分配问题。

作者提出用随机最短路(Stochastic Shortest Paths)的视角来审视信用分配。这是经典强化学习中的一个框架,其目标是最小化到达终止状态(在本例中即一个经过验证的成功回答)的期望累积成本。作者指出,在适当的简化假设下,该视角自然导出对 GRPO 的一项简单修改,他们将其命名为 Retry-Aware Policy Optimization(ReAPO)。具体而言,ReAPO 为失败的轨迹分配额外的生成机会,使得成功的重试能够被强化,而不会因此奖励此前那些失败的尝试;同时,它以一种在理论上更有依据的方式为每一次尝试分配信用。

实验结果覆盖 Qwen3 与 OLMo-2 两个模型家族、参数量从 0.6B 到 4B,以及八个数学与科学推理基准。与 GRPO 以及近期一些自然的基线算法相比,ReAPO 提升了首次尝试(first-attempt)的表现。消融实验进一步显示,串行采样机制与 ReAPO 的信用分配方案各自都有实际贡献。在 Qwen3-0.6B 上,ReAPO 甚至优于使用两倍组大小(group size)或两倍训练步数的 GRPO:与前者相比,它达到相同峰值准确率时少生成 39% 的 token;与后者相比少生成 31%。

作者总结认为,ReAPO 是一种简单而有效的思路,通过改进探索与重试感知的信用分配来提升语言模型的推理表现。需要注意的是,这些结论建立在论文所设定的简化假设之上,评测范围限于上述模型规模与八个数学/科学基准,因此向更大规模模型或其他任务类型的泛化性仍需进一步验证。该论文的 DOI 由 DataCite 发放,注册尚在办理中。

展开要点与分析

文章情报

工程师进阶

要点

  • 借助随机最短路径框架重新表述重试场景下的信用分配问题,推导出对GRPO的简单修改
  • 为失败轨迹分配额外生成预算,仅强化成功的重试,避免奖励此前的失败尝试
  • 在Qwen3和OLMo-2(0.6B–4B)及八个数学与科学推理基准上,首轮表现优于GRPO和近期基线
  • 消融实验表明串行采样与ReAPO的信用分配均有效;Qwen3-0.6B上以少39%和少31%的token达到GRPO双倍组大小、双倍训练步数的峰值准确率

要点与分析由自动化流程生成,可能有误,请结合原始来源核实。