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思考越多,偏见越深:推理模型中长度驱动的位置偏见

人工智能 2026-05-11 v1 计算与语言 机器学习

摘要

通常认为,思维链推理以及诸如 DeepSeek-R1 等经过推理微调的模型能够通过仔细思考来减少浅层启发式偏见。我们在多选题问答的位置偏见上对此进行了测试,却发现了不同的情况:在任何具备推理能力的模型中,单个问题的位置偏见随推理轨迹的长度而增加。在 MMLU、ARC-Challenge 和 GPQA 上的十三种推理模式配置(两个 R1 蒸馏的 7-8B 模型、两个以 CoT 提示的基础模型,以及 671B 的 DeepSeek-R1)中,有十二种在控制准确率后,表现出轨迹长度与位置偏见分数(PBS)之间的正偏相关,范围从 0.11 到 0.41(所有 p < 0.05)。所有十二种开放权重的推理模式配置在长度四分位数上均表现出 PBS 单调递增。截断干预提供了因果证据:从轨迹中较后位置恢复的续写越来越倾向于转向位置偏好的选项(对于 R1-Qwen-7B,在绝对位置桶中从 16% 增加到 32%)。在 671B 规模下,总体 PBS 降至 0.019,但长度效应仍在最长四分位数中显现(PBS = 0.071),这表明准确率只是限制了长度驱动偏见的表达,而非消除其底层机制。我们还发现,直接回答的位置偏见是一种具有不同特征的不同现象(在 Llama-Instruct-direct 中较强,在 Qwen-Instruct-direct 中较弱,且与轨迹长度不相关):CoT 推理用长度累积的偏见取代了这种基线偏见。我们的结果表明,在多选题评估流程中,不应默认将具备推理能力的模型视为对顺序具有鲁棒性,并提供了一套诊断工具包(PBS、承诺变更点、有效切换、截断探针),用于审计推理模型中的位置偏见。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.06672,
  title  = {More Thinking, More Bias: Length-Driven Position Bias in Reasoning Models},
  author = {Xiao Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.06672},
  year   = {2026}
}