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DR-Rubric(复旦 / 小红书):把"造 RL 奖励 rubric"重写成一个深度研究任务

📄 Deep Research as Rubric for Reinforcement Learning

2026-05 · 复旦大学 / 小红书 / 北京邮电大学 · 代码

一句话:把"给开放式任务写评分 rubric"本身当成一个 deep research 任务——用多轮 agentic 检索去挖领域事实、结构约束与失败模式,再蒸馏成一条条原子化、可独立核验的约束,喂给 GRPO 当奖励;还能让 8B 模型在不依赖前沿大模型的情况下**自举(bootstrap)**出自己的 rubric。

📖 论文原文 Abstract(英文)

Open-ended reasoning and long-form generation tasks lack reliable automatic verification signals for reward-based policy optimization. Rubrics offer a promising alternative, but existing approaches treat them as given artifacts—either hand-crafted or prompt-generated—and often miss the task-specific, knowledge-intensive dimensions that matter most, distorting the reward signal. Our key observation is that rubric construction is itself a research problem: identifying what makes a response correct or insightful requires discovering and synthesizing external knowledge. We propose Deep Research as Rubric (DR-rubric), a two-stage framework for constructing such rubrics. Stage I elicits domain facts, structural constraints, and failure modes through iterative multi-turn agentic search; Stage II distills this evidence into atomic, independently verifiable constraints for GRPO-based policy optimization. Because the model under training can serve as its own rubric generator, DR-rubric-8B supports bootstrap rubric generation without frontier-model assistance. We evaluate on 6 benchmarks spanning agentic research and expert reasoning. Experiments show that DR-Rubric achieves strong competitive performance with only 1K–3K training instances, where GPT-5-generated rubrics particularly benefit breadth coverage on agentic tasks, Gemini-generated rubrics yield the most balanced performance across agentic and expert reasoning tasks, and bootstrap rubrics exhibit a specialization-to-rebalancing evolution achieving the best overall performance at the third iteration. Results demonstrate that reframing rubric construction from static evaluation templates into an evidence-driven research process yields more scalable, fine-grained reward signals for open-ended tasks.

相关Deep Research 总览 · Step-DeepResearch · 奖励模型 · GRPO · LLM-as-judge

DR-Rubric 全流程总览:上半部"Rubric 生成"——Stage I 信息发掘(agentic 检索造 evidence trace)→ Stage II rubric 合成(蒸馏成 Accuracy/Clarity/Guidance 等原子约束);下半部"训练"——模型采样多条回答,judge 逐约束打 ✓/✗ 形成判别矩阵,取均值算奖励,再用 GRPO 更新;中间虚线是 Bootstrap 自改进环:训好的策略反过来接替外部模型当下一轮 rubric 生成器

图源:Mei et al.(复旦/小红书), Deep Research as Rubric for Reinforcement Learning(arXiv:2606.01091)Figure 1——DR-Rubric 整体框架:证据发掘 + 约束合成 + GRPO 训练 + bootstrap 自循环(用于学习注解,版权归原作者)。

动机与创新点:开放式任务没有可靠奖励,而"写好 rubric"本身就是 deep research

用 RL 训模型,前提是能给每条回答打一个可信的分。数学、代码这类有标准答案的任务上"对就是对",很容易给奖励;但开放式推理与长文生成(写研究报告、回答专家级问题、给医学/咨询建议)没有唯一正确答案。业界常用 rubric(评分量表)——把"什么是好回答"拆成若干评分维度,逐条核对、加权成分——来补这个洞,作者称之为"把整体质量判断分解成细粒度、可解释的维度"。

问题在于 rubric 从哪来。论文把现有做法归为两类,且都有硬伤:

  • 人工手写:质量高、权威性强,但"labor-intensive ... clearly lacks long-term scalability and maintainability",难以应对海量、多样的训练分布;写 rubric 的人也未必覆盖得了每道题特有的知识密集细节。
  • 让模型一把生成(prompt-based):便宜可扩展,但"confines rubric quality to the model's internal parametric priors"——只能评到表层的文本连贯与清晰度,漏掉任务特定、需专业知识才想得到的关键约束。结果就是自动生成的 rubric 总在堆"是否清晰/是否全面/是否相关"这种通用维度。

核心洞察就一句话:

Our key observation is that rubric construction is itself a research problem.

要判断"一个回答对某道题而言算不算正确、全面、有洞见",本身就需要先去发现、收集、综合外部知识——这恰恰是 deep research 干的事。于是论文把 rubric 构造重写成一个证据驱动的研究过程(reframes rubric construction as a two-stage, evidence-driven process),让一个 agentic research 模型对每道题先"研究一遍",再把研究所得蒸馏成评分标准。

关键创新

  • 把"造 rubric"当 deep research:不再让人或模型凭先验直接写量表,而是用多轮 agentic 检索为"如何评判这道题"显式收集证据(领域事实 / 结构约束 / 失败模式),再蒸馏成评分标准——criteria 来自外部事实而非预训练里的参数偏置。
  • 两阶段框架 = 信息发掘 + 约束合成:Stage I 产出 evidence trace Sp,Stage II 把它蒸馏成一组原子化、可独立验证的约束 Rp,逐条 0/1 核验后聚合成稠密奖励,天然契合 GRPO。
  • Bootstrap 自举 rubric 生成:训练中的策略模型本身可以充当 rubric 生成器,DR-Rubric-8B 不依赖 GPT-5/Gemini 等前沿模型也能自造 rubric,并随迭代变好——揭示出一条"专业化 → 再平衡(specialization-to-rebalancing)"的非单调演化轨迹。
  • 数据效率极高 + 可解释:仅 1K–3K 条 RL 样本就有竞争力(对比基线动辄 16K/25K/90K);奖励来自一条条能被独立验证的规则,而非黑盒标量分。
  • 过度自举有预警:发现"奖励极化(reward polarization)"可在性能崩塌前一整轮预测出来,给出一条可操作的停机准则。

方法:两阶段 rubric 构造 + GRPO 奖励 + bootstrap 自循环

整套框架由三块串成:自动 rubric 生成(§3.1)、带 rubric 的强化学习(§3.2)、bootstrap rubric 生成(§3.3)。先看全景:

Stage I:信息发掘——把"研究这道题"做成 agentic 检索循环

针对每个 query p,先跑一段多轮 agentic 搜索(标准 deep research 循环:query 制定 → 取证 → 反思补检),由生成模型 mgen 驱动、给定外部工具集 T 和最大交互预算 k,产出一条证据轨迹(evidence trace)

math
\mathcal{S}_p = f_{col}(p, \mathcal{T}, k;\ m_{gen})

注意目标不是回答问题,而是为"如何评判这道题的答案"收集证据,包含三类内容:

  • 领域事实(domain facts):正确答案应当涉及的关键知识点;
  • 结构约束(structural constraints):好回答在结构 / 格式 / 覆盖面上应满足的要求;
  • 失败模式(failure modes):这类题常见的错法、易漏点、易被混淆处。

论文强调它与普通 RAG 有两点本质不同:其一,目标是 "requirement discovery rather than answer production"——探索的是"什么会约束评判"而非"什么能直接解题";其二,迭代结构让后面的检索建立在前面发现之上("later queries build on earlier findings"),最终的 Sp 是一座连接"任务提示"与"评分标准"的显式中间表示。预算 k 给检索轮数封顶,控制采集成本。

举例:对 query「每天推荐摄入多少糖?」,agent 不会去查一个数字了事,而是分头搜出三条证据——WHO 建议「游离糖 <10% 总能量」、「added sugar ≠ total sugar 需澄清」、「应给可操作的日常摄入指引」——这三条恰好对应后面 rubric 里的 Accuracy / Clarity / Guidance 三个维度。

Stage II:约束合成——蒸馏成"原子化、可独立验证的约束"

一个原子约束(atomic constraint) c 被定义为"不可再分的单一评判标准"。rubric 就是为 p 量身定制的一组原子约束:

math
\mathcal{R}_p = \{c_1, c_2, \ldots, c_n\}

约束合成把非结构化的证据轨迹 Sp 蒸馏成这种形式,并用 nmax 给 rubric 规模封顶,"防止过大的约束集带来冗余与噪声":

math
\mathcal{R}_p = f_{syn}(\mathcal{S}_p, n_{max};\ m_{gen})

每条约束用自然语言写成肯定式要求否定式要求两种之一,二者放在同一约束集里、不分类别也不差异加权,"只在语言形式上有别":

affirmative requirement ("the response should cover at least two efficient attention methods") or a negation requirement ("the response should not claim that standard attention is O(nlogn)").

原子化是这套奖励好用的关键:每条约束都小、具体、可单独判真假,于是能逐条 0/1 核验、再聚合,比一个含糊的整体评分更稠密、更抗噪、更契合 RL。论文还特别点出——约束不是凭空启发式写的,而是可追溯到 Sp 里的具体证据元素("traceable to specific elements in Sp"),这保证评分标准锚在外部事实上,而不是预训练里积累的参数偏置。

用 GRPO 把 rubric 变成策略优化的奖励

拿到 Rp 后,把它转成稠密奖励来优化策略模型 πθ,分两步:

① 奖励计算。 judge 模型 mjudge 对每条约束 c 独立给一个离散判定 Jc(x; mjudge){0,1}(回答 x 是否满足该约束),最终奖励取所有约束分的算术平均:

math
R(p, x) = \frac{1}{|\mathcal{R}_p|}\sum_{c\in\mathcal{R}_p} J_c(x;\ m_{judge})

这样"把多维质量评估摊到一条条原子标准上,而非给一个整体分"——回答靠选择性满足约束拿到部分信用(partial credit),奖励比任务级二值反馈更稠密、更有信息量,且每个分量都对应一条可解释、源自 Sp 的要求。

② 策略更新。GRPO(Group Relative Policy Optimization):对同一 query p 从当前策略采样 G 条回答 {x1,,xG},组内归一化奖励直接当优势估计,免去单独训 value 网络、也消除了跨 query 的奖励尺度差异:

math
A_i = \frac{R(p, x_i) - \mathrm{mean}(\{R(p, x_j)\}_{j=1}^G)}{\mathrm{std}(\{R(p, x_j)\}_{j=1}^G)}

再加一个 token 级 KL 近似把 πθ 拴在参考模型 πref 附近,防止跑飞:

math
\mathrm{KL}_{prac}(x_i) = \frac{1}{|x_i|}\sum_{j=1}^{|x_i|}\bigl(\log \pi_\theta(x_{i,j}\mid p, x_{i,\lt j}) - \log \pi_{ref}(x_{i,j}\mid p, x_{i,\lt j})\bigr)

最终目标函数是带裁剪的概率比目标加 KL 罚(ϵ 控裁剪范围、β 控 KL 罚系数):

math
\mathcal{L}(\theta) = \frac{1}{G}\sum_{i=1}^{G}\left(\min\left(\frac{\pi_\theta(x_i\mid p)}{\pi_{\theta_{old}}(x_i\mid p)}A_i,\ \mathrm{clip}\left(\frac{\pi_\theta(x_i\mid p)}{\pi_{\theta_{old}}(x_i\mid p)}, 1-\epsilon, 1+\epsilon\right)A_i\right) - \beta\cdot\mathrm{KL}_{prac}(x_i)\right)

本质上,DR-Rubric 是给 rubric-based RL 补上了"rubric 从哪来、且要够专业"这一最难的前置环节——奖励工程的重心从"怎么用 rubric"前移到了"怎么造 rubric"。

Bootstrap:让小模型接替前沿大模型,自己造 rubric

Stage I 的 mgen 通常是 GPT-5 / Gemini 这类强外部模型,"持续调用闭源大模型成本高、限制可扩展性"。Bootstrap 的思路是切断这个依赖:随着策略 πθ 自身推理能力变强,它逐渐有资格接管 rubric 生成的活。第 t 轮里,当前策略 πθt 直接顶替 mgen 去做证据收集与约束合成,为新 query 造定制 rubric:

math
\mathcal{R}_{p,t} = f_{syn}\bigl(f_{col}(p, \mathcal{T}, k;\ \pi_{\theta_t}),\ n_{max};\ \pi_{\theta_t}\bigr)

这组自造 rubric 再当奖励源,驱动下一轮策略更新,形成一个自改进递归:

math
\pi_{\theta_{t+1}} = \mathrm{GRPO}(\pi_{\theta_t},\ \mathcal{R}_{p,t})

"as πθt improves, its generated rubrics also improve in quality"——策略越强、它给出的 rubric 越精准、对下一轮的监督信号越好。论文实测这个环非单调:第一步(BS-1)自造 rubric 因为"贴近模型自身能力边界、施加更强优化压力",先把专家推理顶到很高(GPQA 57.0、MMLU 84.0),但同时触发向推理的能力专业化、牺牲了 agentic 任务;后续迭代再逐步"再平衡"修复这种失衡——到 BS-3 不靠任何外部模型就追平/超过 GPT-5 辅助的专家推理质量(MMLU-Pro 78.0、MMLU 85.3)。

Bootstrap 轨迹:(a) 性能非单调——BS-1 60.8 → BS-2 跌到 60.2 → BS-3 回升到 61.2,越过 GPT-5(60.5) 与 benchmark-native(59.9) 两条参考线;(b) rubric 结构演化——可验证率 / 含公式率在 BS-2 飙升后趋稳,每约束词数先升后略回落

图源:Mei et al.(复旦/小红书), Deep Research as Rubric for Reinforcement Learning(arXiv:2606.01091)Figure 3——Bootstrap 的性能与 rubric 结构演化,呈"专业化→再平衡"的非单调轨迹(用于学习注解,版权归原作者)。

实验结果:6 基准、仅 1K–3K 样本,三类 rubric 各擅胜场

评测设置

6 个基准上评测,横跨两端:agentic 研究类——ResearchQA、DeepResearchBench(DRBench)、LocalSearchBench;专家推理类——GPQA、MMLU-Pro、MMLU。所有评测用统一的 mock 检索后端保证可复现(附录验证了与真实 web 检索的一致性)。被训模型统一从 Qwen3-8B-SFT(在 1K ReAct 格式轨迹上微调、用于对齐多轮工具调用格式)出发,再用 GRPO 在每步 1K 实例上做 rubric 奖励优化;group size G=4、clip ϵ=0.28、KL 系数 β=0.001、学习率 5×106、16×H800。三个变体只差 rubric 来源:Gemini 生成 / GPT-5 生成 / bootstrap(BS-1~3)

Benchmark 表现(以原文为准)

主表对比 DR-Rubric-8B 与 SFT、web-agent RL、outcome-based RL 等基线(同样基于 Qwen3-8B-SFT):

方法训练量ResearchQADRBenchLocalSearchGPQAMMLU-ProMMLU
Qwen3-8B-SFTSFT 1K69.939.436.050.873.881.8
Search-R1-7BRL 90K63.133.634.239.068.078.0
DR-Tulu-RL-8BSFT+RL 25K67.135.536.544.069.079.0
WebExplorer-8BSFT+RL 25K66.137.336.856.071.583.8
DR-Rubric-8B(Gemini)SFT+RL 1K71.741.540.057.375.083.8
DR-Rubric-8B(GPT-5)SFT+RL 1K73.743.037.154.074.880.3
DR-Rubric-8B(BS-3)SFT+RL 3K72.439.536.455.878.085.3

关键结论:

  • 数据效率碾压:GPT-5/Gemini 变体各只用 1K RL 实例、BS-3 用 3K,却全面超过用 16K(DR-Tulu-SFT)、25K(DR-Tulu-RL、WebExplorer)、90K(Search-R1)的基线。论文一句话点题——"Better reward structure beats larger trajectory supervision"(更好的奖励结构胜过更大的轨迹监督),即增益来自 rubric 质量而非监督规模。
  • 三类 rubric 分工互补GPT-5 重广度——ResearchQA 73.7(+3.8)、DRBench 43.0(+3.2)领跑 agentic,因其 rubric 维度多、覆盖广;Gemini 最均衡——LocalSearch 40.0、GPQA 57.3 两端最佳,"agentic 与 expert 全面兼顾";bootstrap 重深度——BS-3 拿下 MMLU-Pro 78.0、MMLU 85.3,把通用推理推到最高。
  • 能力外溢到专家推理:rubric-based RL 的收益不止于 agentic 检索,还迁移到了 GPQA/MMLU 等纯推理基准。
  • 可放大到更大模型:把同一 bootstrap 流水线套到 Qwen3-14B、Qwen3-30B-A3B 上同样稳定超过同规模基线(含 DeepSeek-R1-Distill-Qwen-14B、WebThinker-R1-14B、Tongyi-DeepResearch-30B-A3B),说明框架不限于 8B。

训练效率散点:横轴训练实例数(对数)、纵轴各基准平均分。DR-Rubric-8B(GPT-5/BS-3 红/蓝星)以 1–3K 实例落在左上角(更少数据、更高性能),明显优于用 25K~90K 的 WebExplorer/DR-Tulu/Search-R1

图源:Mei et al.(复旦/小红书), Deep Research as Rubric for Reinforcement Learning(arXiv:2606.01091)Figure 2——训练效率,DR-Rubric 用远少的数据取得更强结果(用于学习注解,版权归原作者)。

rubric 来源消融与 bootstrap 稳定性

固定其余因素(Qwen3-8B-SFT + GRPO + 原子 rubric 奖励)、只换 rubric 来源做消融,论文还挖出几条值得记的观察:

  • "协议对齐"≠"最优奖励":benchmark-native rubric(直接取测试集自身评分标准,与测试协议天然对齐)拿到不错的 agentic 分(ResearchQA 73.2、DRBench 42.6),但不是上界——GPT-5/Gemini/bootstrap 在多个基准上都超过它。结构粗、覆盖维度有限、约束粒度不当,即使"对齐协议"仍可能是次优学习信号。
  • 内在 rubric 质量解释下游差异(1000 条/来源):GPT-5 rubric 平均 6.50 维 / 24.39 约束、每约束仅 4.8 词但 96.4% 可验证、98.8% 带数值/公式——"多轴 + 短而可验证"正是它覆盖广的根源;benchmark-native 只有 2.81 维 / 8.90 约束。bootstrap 则朝相反方向演化:维度从 4.68 降到 3.61、约束变长(14.7→23.6→21.7 词)、可验证率从 3.8% 跳到 41.7% 再饱和——这种结构漂移直接解释了"专业化→再平衡"的非单调表现。
  • 过度自举有崩溃风险,但可预警:把 bootstrap 故意推到 BS-4/BS-5 当压力测试,30B-A3B 上 agentic 分从 51.3 崩到 22.7、BS-5 梯度死亡。作者用奖励极化(reward polarization,极端分 0 或 ≥0.99 的占比)作早警信号——它在性能崩塌前一整轮越过阈值,给出停机准则 τn=max(0.15, 2Pn1)Pn>τn 即停。结论是 2–3 轮 bootstrap 收益最大,再往后"reward hacking"会主导。

奖励极化预测过度自举:柱(左轴极化率)在 BS-3 越过 0.15 阈值(0.195),而 agentic 平均分(折线,右轴)在 BS-4/BS-5 才崩(51.1→22.7→死亡)——极化提前一轮预警

图源:Mei et al.(复旦/小红书), Deep Research as Rubric for Reinforcement Learning(arXiv:2606.01091)Figure 4——奖励极化在下游崩溃前一轮越过停机阈值(30B-A3B,BS-4/5 为压力测试非选用模型)(用于学习注解,版权归原作者)。

看榜须知:这些分数的口径、mock 检索后端、judge 配置、test-time 设置各异,跨系统直接比绝对值意义有限;当作"同期 8B 档 rubric-RL 数据效率与能力分布的量级参照"即可。

在 Deep Research 谱系里的位置

DR-Rubric 与本章其他工作的角度不同,值得单独标注:

  • 它不是又一个"会写报告的深研 agent",而是把 deep research 这套"自主检索—综合知识"的能力,用作 RL 的奖励工程工具——研究的对象是"如何评判",产物是 rubric,不是报告。它把深研机制从"产出端"挪到了"训练端"。
  • vs Step-DeepResearch 的 Rubrics Judger:两者高度相通——Step 同样把"开放式报告好不好"拆成原子化、可验证的 checklist rubric 当 RL 奖励,也同样要解决"rubric 从哪来"。差异在落点:Step 用"两步逆向合成 + 非对称二值化"批量造 (任务, rubric) 来训一个 32B 深研模型;DR-Rubric 则把 rubric 构造显式做成 agentic 检索过程,并进一步走到"让被训模型自己 bootstrap 出 rubric"。可对照阅读——开放式深研越来越靠"多维 rubric/checklist"而非单一分数,是这一代工作的共识。
  • vs LLM-as-judge:LLM-as-judge 让强模型当裁判直接打分,容易带通用偏置、漏专业点;DR-Rubric 先研究出任务特定的可验证约束再逐条核验,更细、更抗噪,且把裁判标准显式化、可核查。
  • vs 奖励模型:传统 RM 学一个黑盒标量打分器;DR-Rubric 走"可解释的原子约束核验"路线,奖励来自一条条能被独立验证的规则。自改进维度上,它与自我对弈式 RM 也不同——self-improvement 类方法的反馈多是标量/偏好/原则级,"告诉模型回答好不好,但不说该满足什么任务特定标准",DR-Rubric 自举出的恰是结构化、约束级的评分规范。
  • 因此把它放在 Deep Research 章,是因为它复用并扩展了深研的核心机制(agentic search + 综合),把这套能力外溢到了 RL 训练侧。整体定位见 Deep Research 总览