RL 到底改变了什么:推理模式、蒸馏与可控后训练

以推理模式的存在、选择、迁移与控制为框架,重新审视 SFT、RLVR、蒸馏和二次 RL 的职责边界。
Author

Brench

Published

August 21, 2026

Modified

August 24, 2026

讨论 RL 时,一个常见分歧是:它究竟让模型学会了新的推理,还是只让模型更容易采样到原本就会的答案?如果把“能力”当成一个不可再分的标量,这个问题很难说清。更有用的拆法,是区分四件事:某种推理模式是否存在、它被选中的概率、它能否稳定执行,以及我们能否按需控制它。

在这个框架里,SFT、RL 和蒸馏并不是三种互相替代的训练方案。SFT 主要负责把模式放进目标模型的可达区域;RL 在当前策略分布上选择、强化并适配这些模式;蒸馏把已经发现的高价值模式迁移给另一个模型;如果迁移后的策略与新模型或新环境不匹配,再用一轮 RL 做 on-policy 修正。

Figure 1: 后训练职责闭环:SFT 初始化模式,RL 选择与适配,蒸馏迁移,二次 RL 修正目标模型。

这张图不是固定流水线。有时 SFT 已经足够,有时 RL 后直接部署,也有时没有可靠教师可供蒸馏。它表达的是职责边界,而不是每个项目都必须走完的阶段数。

先把“推理模式”说清楚

考虑一个故意简单的题目:\(997 \times 1003\)。模型可能给出三类正确轨迹。

  1. 短而可泛化:识别 \((1000-3)(1000+3)=1000^2-3^2\),得到 \(999991\)
  2. 冗长但可执行:按竖式或逐项展开完成乘法。步骤更多,却仍是一套能迁移到其他整数乘法的程序。
  3. 只记住答案:题目或答案对曾出现在数据中,模型直接复现 \(999991\),但无法解释相邻问题。

三条轨迹的最终 reward 都可能是 1,却对应不同的泛化价值。更麻烦的是,“短”也不天然比“长”高级:对一个容量足够、代数模式稳定的模型,第一条更合适;对一个容易在恒等式变形上出错的小模型,第二条的冗余反而可能提高条件成功率。训练真正要处理的,不只是答案正确,还包括选择哪一类模式,以及该模型能否把它执行完

一个可讨论的简化模型

\(\mathcal{R}(x)\) 表示输入 \(x\) 上可达的推理模式集合,\(\pi_{\theta}(r\mid x)\) 表示当前策略选择模式 \(r\) 的概率,\(c_{\theta}(r,x)\) 表示已经选中该模式后执行成功的概率。于是:

\[ P_{\theta}(\mathrm{success}\mid x) = \sum_{r \in \mathcal{R}(x)} \pi_{\theta}(r\mid x)\,c_{\theta}(r,x) \]

这不是对 Transformer 内部机制的精确分解,而是一把分析用的刀。它至少把两个经常混在一起的量分开了:

  • 模式被采样的概率 \(\pi_{\theta}\):模型是否会走到某条解法上。
  • 模式执行成功率 \(c_{\theta}\):走到这条路以后,模型能否稳定走完。

SFT 用逐 token 监督增加示范轨迹附近的概率质量,同时也可能改善局部执行。RL 从当前策略采样,再按 reward 改变概率质量;足够长、足够多样的训练也可能提高某些模式的执行质量。蒸馏则借助教师,把学生原本很少访问的轨迹或更密集的 logit 偏好带进训练。三者都能改变最终准确率,但作用位置并不相同。

SFT 初始化,RL 在当前分布上选择

把 SFT 叫作“冷启动”,并不意味着它只负责格式。更关键的作用,是让任务所需的模式在当前模型中变得可采样。对于强底座,少量示范可能只是在若干已有模式之间改权重;对于弱底座,同样的数据还承担了建立执行脚手架的任务。

《Reshaping Reasoning in LLMs》把 RL 动态解释为模式选择:不同推理模式的条件成功率相对稳定,训练主要通过少数关键 token 重排模式概率;底座质量又会影响收敛速度,SFT 初始化能够缓解弱模型的慢收敛。这项研究支持“RL 很大一部分收益来自分布重排”,但它不是所有任务和训练尺度的普遍定理。

Figure 2: 基础模型、SFT 冷启动与 RL 后的推理模式概率质量示意;柱高只表示模式选择概率。

这里还有一个容易被统一数据配方掩盖的问题:最适合教师的轨迹,不一定最适合学生。 大模型可以把若干步骤压进一次可靠跳跃,小模型可能需要显式中间状态;反过来,把教师的所有冗长自检原样塞给学生,也会浪费容量并增加误差机会。因此,弱模型通常更适合“高质量蒸馏或 SFT 冷启动 → RL 适配”,而不是直接从稀疏 reward 开始搜索,也不是永远停在教师轨迹上。

RL 是否创造新能力:证据并不只指向一边

《Does Reinforcement Learning Really Incentivize Reasoning Capacity in LLMs Beyond the Base Model?》给出了一个尖锐结果:在其数学 RLVR 设置中,训练提高了 pass@1,却可能降低大采样数下的 pass@k。也就是说,正确路径更容易被采到,但基础模型原本覆盖的一些路径从策略分布中退了出去。论文据此把常规 RLVR 描述为提高采样效率、同时收缩推理覆盖范围。

Figure 3: RLVR 能力边界论文 Figure 1:pass@1 随训练提升,而 pass@256 所代表的可解题覆盖率下降。

来源:能力边界研究,Figure 1

ProRL给出了另一组证据。它延长 RL 训练,混合数学、代码、逻辑谜题、STEM 和指令遵循等可验证任务,并通过 KL 控制与 reference policy 重置维持探索。论文报告 pass@1 与 pass@16 随训练继续上升、解法新颖度提高,并出现跨任务收益。

Figure 4: ProRL Figure 1:长程训练中的 pass@1、pass@16、解法新颖度与多任务收益。

来源:ProRL,Figure 1

两篇论文并不构成简单的“谁推翻谁”。它们改变的训练时长、任务多样性、探索机制和评测口径都不同。更稳妥的结论是:常规短程 RLVR 的多数可观测收益来自已有模式的分布重排;更长训练、更多样任务或可交互环境,可能扩大当前模型的可达边界。 “可能”很重要。要证明边界真的扩展,不能只看 greedy accuracy,还要同时看大 \(k\) 覆盖率、解法新颖度、迁移任务和训练前基线是否已能偶然采到同类轨迹。

RL 也在训练行为控制

把 RL 只理解成数学正确率优化,会漏掉它在产品模型中的另一项工作:控制输出格式、语言、长度、思考模式和工具调用。这些目标通常不是提示词或上下文窗口技巧能够稳定解决的,因为模型要在大量冲突请求上形成一致策略。

Qwen3 Technical Report的 Table 22 很有代表性。Stage 3 通过 thinking mode fusion 把思考与非思考模式放入同一模型,Stage 4 再用 general RL 校准通用行为。相较 Stage 2,Stage 4 的 thinking 模式 IFEval strict prompt 从 73.0 升至 85.0,ToolUse 从 63.3 升至 85.5;非思考模式的 LengthCtrl 达到 87.3,ThinkFollow 从 Stage 3 的 88.7 升到 98.9。

Figure 5: Qwen3 Technical Report Table 22:推理 RL、思考模式融合和通用 RL 各阶段的指令、长度、思考模式与工具调用变化。

来源:Qwen3 Technical Report,Table 22

这里不能只挑上升项。表中 thinking 模式的 AIME’24 从 83.8 降到 81.4,LiveCodeBench v5 从 68.4 降到 65.7。控制能力变好不等于所有能力免费变好。合理的工程做法,是为格式、语言、长度、思考开关和工具调用分别定义奖励与分桶回归评测,再监控数学、代码、知识等保留集;只盯一个综合分数,很容易把能力交换误写成全面提升。

蒸馏迁移已经发现的模式

如果强模型已经稳定掌握一类行为,让每个小模型再用 RL 从头探索,通常不是最省算力的方案。常见迁移方式有三种:

  • Rejection-sampling SFT:生成候选轨迹,用 verifier 过滤后做硬标签训练。便宜、稳定,但保留下来的仍是离线轨迹。
  • 轨迹蒸馏:直接学习强教师的完整推理过程。它能导入学生很少采到的模式,却可能受到教师—学生容量差异和分布错位影响。
  • On-policy distillation(OPD):学生从当前策略生成轨迹,教师在这些状态上提供逐 token 分布。它兼顾 on-policy 状态与密集监督,但需要教师 forward,并依赖教师质量。

DeepSeek-R1的直接对比显示,把 R1 轨迹蒸馏到 Qwen 32B,效果显著强于在同一 Qwen 32B 基座上直接做 RL;报告也把纯 RL 的语言混杂和可读性问题,作为加入 cold start 与多阶段训练的理由。Qwen3 则进一步比较了直接 RL 与 OPD:在 8B 模型上,OPD 不仅各项分数更高,报告的训练成本还是 1,800 GPU hours,对应直接 RL 的 17,920 GPU hours。

Figure 6: Qwen3 Technical Report Table 21:Qwen3-8B 上直接强化学习与 on-policy distillation 的性能、pass@64 和 GPU hours 对比。

来源:Qwen3 Technical Report,Table 21。括号内为 pass@64。

这不等于“蒸馏永远胜过 RL”。表格比较的是已有强教师时的能力迁移成本,而不是谁负责第一次发现教师尚不会的策略。更合适的职责划分是:探索者用 RL、环境和 verifier 打开边界;跟随者用蒸馏降低迁移成本;学生再用小规模 RL 适配自身分布。 关于 OPD 的目标函数、reverse KL 与多教师整合,可以继续读仓库里的 《OPD:后训练中的能力整合接口》,这里不重复推导。

我所说的“软蒸馏”

我会把一种更宽泛的工程现象叫作“软蒸馏”:团队不一定复制教师 logits 或完整轨迹,但会用更强的外部模型合成边界样本、聚类失败案例、起草 verifier、审查 reward loophole,甚至帮助拆分 agent 工作流。这个说法不是知识蒸馏论文中的严格术语,只是对研发信息流的概括。

我的经验判断是,只要外部模型在目标能力上明显领先,这种软蒸馏就很难完全避免。它带来的价值也不只是“更多答案”,而是更快知道应该采什么数据、奖励哪里会被钻空子、当前模型缺的到底是模式还是执行稳定性。若要把这类收益写进技术报告,应明确记录教师版本、提示词、筛选规则、人工介入比例和污染检查;否则它只能算工程经验,不能算公开对照实验。

容量差异同样需要进入配方。我会用一个故意粗糙的数量示意来提醒团队:同一项 agent 任务,假设 1T 级 policy 用 2 个 sub-agent 就能稳定完成,100B 级 policy 可能需要 5 个,把规划、检索、执行和校验拆得更细。这里的 1T、100B、2 和 5 都不是公开实验统计,更不是缩放定律;它们只说明更弱的 policy 往往需要更显式的状态与更细的分工。同理,给大模型最优的短轨迹,未必足以训练小模型;给小模型准备的长脚手架,也未必值得留在大模型的最终策略里。

一个更实用的决策框架

Figure 7: 探索、迁移、弱模型适配与产品控制的后训练工程选择矩阵。

落到项目决策,我会按目标而不是算法名选择路径:

  1. 目标是低成本能力迁移:优先轨迹蒸馏或 OPD,并用少量 on-policy 数据检查分布错位。
  2. 目标是推高能力边界:投入更长 RL、更多样或交互式环境和更可靠的 verifier;评测必须覆盖大 \(k\)、新颖度与迁移。
  3. 目标模型明显偏弱:先用蒸馏或 SFT 建立可达模式,再用 RL 适配它自己的容量和错误分布。
  4. 目标是产品行为控制:为格式、语言、长度、思考模式和工具调用设置独立奖励与回归集,不把它们附会成“推理自然涌现”。

最后回到标题:RL 到底改变了什么?在大多数常规 RLVR 项目里,它首先改变的是哪些模式会被采样,以及这些模式如何适配当前策略;在足够长、足够多样、反馈足够好的环境中,它还可能扩展可达模式或提高执行能力。蒸馏负责把这些发现搬运出去,SFT 负责让弱模型先站到能继续优化的位置,而行为控制需要自己的一套奖励和验收标准。

把这些职责分开,比争论“RL 有没有创造智能”更有工程价值。真正需要回答的问题不是某个方法是否重要,而是:当前瓶颈在模式不存在、模式选不中、模式走不完,还是模式无法按需控制。

参考资料