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思维链提示(Chain-of-Thought)

在示例或指令中要求模型先写推理步骤再给结论;对算术、逻辑、多跳问题类任务有提升,效果依模型能力而定。

提示词工程速查AI更新于 2026-10-13

CoT 是什么

思维链(Chain-of-Thought,CoT)指让模型在给出结论之前先输出中间推理步骤。直接作答时,模型要在一次输出里完成全部跳跃,任何一步算错都会带进结论;把多步计算与条件判断摊开写,中间结果可以被检查,正确率也更容易提升。Wei 等人 2022 年的实验显示,这种提升在参数量足够大的模型上才明显出现,说明 CoT 是把模型已有的推理能力引导出来,而不是教它新的知识。

代价与替代关系

CoT 用更多输出 token 换正确率:推理过程要占预算和延迟,简单任务(单步分类、字段抽取)加上推理反而多出出错面。需要程序解析答案时,把推理与答案分区输出;需要更高稳定性时,可在同一提示上多次采样再做多数投票,也就是自洽性投票。

基本写法

两种形态零样本:补一句先分步推理再给结论;少样本:示例里带完整推理过程
适用多步算术、单位换算、逻辑与因果判断、需要摊开依据的方案权衡
不适用单步分类、字段抽取、模型本身不擅长的领域,推理越长错得越整齐
成本输出更长,延迟与费用上升;答案提取要另加分区或二次调用
忠实性推理文本不保证真实反映内部计算,只能当输出内容看,不能当审计依据

典型使用场景

  • 多步算术与单位换算:每步写出中间量,便于定位算错的环节
  • 方案权衡:把候选、判据、取舍理由摊开,结论可复核
  • 逻辑与因果判断:先列出条件再推结论,减少跳步式误判
  • 结论需要人工复核的场景:评审者按推理链逐行检查,而不是只看答案
  • 作为自洽性投票的基础:同一条 CoT 提示多次采样,对最终答案做多数投票

少样本 CoT 片段

少样本 CoT 片段
示例:
问:仓库原有 120 箱,上午出库 45 箱,下午入库 30 箱,现有多少箱?
答:上午出库后 120-45=75;下午入库后 75+30=105。结论:105 箱。

待答:……

推理与答案分区

推理与答案分区
<reasoning>
# 只写必要步骤,每步一行,总量不超过 150 字
</reasoning>
<answer>
# 只写最终答案,不重复推理内容
</answer>

四种常见形态

形态写法要点适用与代价
零样本 CoT问题后补一句先分步推理再给结论改动最小,适合试水;引导语措辞会明显影响效果
少样本 CoT示例含推理三段结构,格式统一输出结构稳定、可解析;示例占上下文
自洽性投票同提示多次采样后取多数答案正确率更稳;成本近似按采样次数计
先计划再求解先列 3-5 步计划,再逐步执行并核对减少要算什么这类理解层错误;多一轮输出
模型开始出声思考时,答案里常混进推理中的中间数字;用 <answer> 标签或二次调用只取最终答案,程序端按标签定位再解析。
同一模型上,CoT 的效果依任务类型差别很大:先在自己的小测试集上对比开与不开两种写法,再决定是否长期保留。

易错点

  • 把 CoT 当通用提效手段套到分类、抽取类短任务上,输出变长、延迟上升,正确率未必提高
  • 直接取用整段输出的最后一个数字作答案,会把推理中途的中间量当结论
  • 以为推理过程就是模型的真实计算过程,用它当作审计或合规证据
  • 示例里的推理写得过细(十几步)会挤占上下文,还让模型机械模仿冗长风格
  • 对模型本身不具备的知识强行要求推理,会得到看起来完整、实际编造的步骤
  • 把推理过程直接展示给最终用户且不做筛选,过程中的推测性表述被当成确定结论引用
  • 示例里的推理路径与题目类型不匹配(用减法示例去解比例题),模型照搬路径导致方向性错误

数据来源与参考

  • Chain-of-Thought Prompting Elicits Reasoning in Large Language Models(Wei et al., NeurIPS 2022)
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