研究提案 已修订

面向代码生成的范式感知训练数据工程:从SFT退化诊断到验证课程自适应路由

诊断同一验证数据在SFT中退化、RLVR中提升的范式鸿沟现象,提出范式感知的训练数据工程框架,实现验证课程的自适应路由与SFT安全变换

SFT-RLVR范式鸿沟 代码生成 验证课程 范式感知数据工程 多教师蒸馏 训练数据路由 RLVR 模仿退化

背景与动机

SFT-RLVR范式鸿沟:同一数据,相反效果

arXiv:2607.08255(Compete Then Collaborate)揭示了一个反直觉的关键发现:同一份经过执行验证的教师解集,用于SFT时退化已胜任的编码学生(MBPP-test 76.7%→72.7%,竞赛题 5.9%→2.9%),而用于RLVR环境时却显著提升学生(竞赛题 5.9%→8.8%,+49%相对提升)。这不是数据质量问题——数据本身经过严格的单元测试和stdin-stdout验证——而是数据-学习范式交互问题。

这一”范式鸿沟”(Paradigm Gap)暴露了一个根本性的盲区:当前训练数据工程将数据质量视为数据的内在属性,忽视了数据质量对学习范式的依赖性。同一份”高质量验证数据”在模仿范式下是有毒的,在探索范式下是有营养的。

现有方案的不足

  1. CurateEvo(arXiv:2607.06140)将数据策展策略表示为可执行代码并通过失败轨迹迭代演化,但其演化目标仅针对SFT数据质量,未建模SFT与RLVR的范式交互效应。CurateEvo的failure-driven演化可能会持续增强RLVR-beneficial但SFT-harmful的数据特性,加剧范式鸿沟。

  2. Compete Then Collaborate 发现了范式鸿沟但未深入诊断其机制——为什么已胜任的学生在SFT后会退化?饱和效应和知识冲突的假设缺乏形式化刻画,也未提出数据层面的解决方案。

  3. SAO(arXiv:2607.07508)解决了异步RL的off-policy稳定性问题,将单rollout采样成功部署于GLM-5.2(750B-A40B MoE),但SAO假设训练数据已预先分配至RLVR管线,未考虑数据在SFT/RLVR范式间的路由问题。

  4. Selective Left-Shift(arXiv:2607.07748)将推理时计算”左移”为离线数据合成,解耦语法获取与算法推理,但其三阶段管线(SFT→RLVR)是静态串联,未考虑SFT阶段数据对后续RLVR阶段训练动力学的影响。

核心矛盾:代码生成训练数据工程需要一个统一框架来回答——给定一份验证数据集,哪些子集应路由至SFT、哪些应路由至RLVR、以及如何变换SFT-harmful数据使其成为SFT-safe?

核心思路

范式依赖性数据质量(Paradigm-Dependent Data Quality)

提出训练数据质量不是数据的内在属性,而是数据-范式对的函数:Q(D,P)\mathcal{Q}(\mathcal{D}, \mathcal{P}),其中D\mathcal{D}为数据集,P∈{SFT,RLVR}\mathcal{P} \in \{\text{SFT}, \text{RLVR}\}为学习范式。范式鸿沟定义为:

PG(D)=Q(D,RLVR)−Q(D,SFT)\text{PG}(\mathcal{D}) = \mathcal{Q}(\mathcal{D}, \text{RLVR}) - \mathcal{Q}(\mathcal{D}, \text{SFT})

当 PG(D)>0\text{PG}(\mathcal{D}) > 0 时,数据应路由至RLVR;当 PG(D)<0\text{PG}(\mathcal{D}) < 0 时,数据应路由至SFT。

三类SFT退化机制

基于Compete Then Collaborate的发现,我们假设SFT退化的三类机制:

  1. 饱和毒性(Saturation Toxicity):简单问题上教师的完美解(99-100%通过率)提供零梯度信息,SFT强行拟合已掌握的模式导致过拟合退化。

  2. 规划鸿沟毒性(Planning Gap Toxicity):竞赛级问题的教师解包含超出门生当前规划视界的推理链组合。SFT迫使门生记忆完整推理链而非理解子目标结构,导致浅层模式匹配替代深层规划能力。

  3. 验证依赖毒性(Verification Dependency Toxicity):验证通过的解隐式编码了对测试框架的依赖假设。SFT使门生学习满足特定验证模式而非通用地解决问题,当测试分布偏移时泛化能力下降。

PARADIGM-ROUTE框架

提出PARADIGM-ROUTE(Paradigm-Routed Data Engineering with Verification-Curriculum Adaptive Allocation)框架,三阶段闭环:

阶段I:范式鸿沟诊断(Paradigm Gap Diagnosis)

  • 对每个训练样本,计算范式鸿沟指标PG
  • 饱和毒性评分:基于门生在样本上的基线通过率与教师解复杂度的比值
  • 规划鸿沟评分:基于教师解的子目标依赖图深度与门生规划视界估计的差距
  • 验证依赖评分:基于教师解与验证框架的耦合度(通过反事实测试变更估计)

阶段II:范式自适应路由与变换(Paradigm-Adaptive Routing & Transformation)

  • 基于PG指标将训练数据路由至SFT路径或RLVR路径
  • 对路由至SFT的RLVR-beneficial数据,应用SFT安全变换:
    • 解链分解:将完整教师解分解为子目标级解片段,SFT仅训练子目标预测而非完整解模仿
    • 验证感知脚手架:将隐式验证依赖显式化为推理步骤,使SFT学习验证感知推理而非验证捷径
    • 饱和过滤:移除门生已高通过率样本的SFT权重,避免过拟合退化

阶段III:范式-能力共进化(Paradigm-Capability Co-Evolution)

  • 随着RLVR训练推进,门生能力前沿移动,之前”规划鸿沟”外的问题变为”规划鸿沟”内
  • 动态调整SFT/RLVR路由边界:已通过RLVR掌握的子目标可安全地加入SFT数据
  • 建立PG指标→路由决策→训练效果→PG更新的闭环

技术路线

步骤1:范式鸿沟指标的形式化与高效估计

饱和毒性评分(ST-Score): ST(x)=1−H(πθ(⋅∣x))Hmax⁡\text{ST}(x) = 1 - \frac{H(\pi_\theta(\cdot|x))}{H_{\max}} 其中H(πθ(⋅∣x))H(\pi_\theta(\cdot|x))为门生在样本xx上的输出熵。高通过率+低熵=高饱和毒性。

规划鸿沟评分(PG-Score): 利用教师解的抽象语法树(AST)构建子目标依赖图Gx=(Vx,Ex)G_x = (V_x, E_x),定义规划鸿沟为: PG(x)=depth(Gx)L^θ−1\text{PG}(x) = \frac{\text{depth}(G_x)}{\hat{L}_\theta} - 1 其中L^θ\hat{L}_\theta为门生的规划视界估计(通过门生成功解的最长依赖链统计估计)。

验证依赖评分(VD-Score): 通过测试套件扰动估计教师解对验证框架的耦合度: VD(x)=1−∣{t∈Tx′:sx passes t}∣∣Tx′∣\text{VD}(x) = 1 - \frac{|\{t \in T_x' : s_x \text{ passes } t\}|}{|T_x'|} 其中Tx′T_x'为扰动后的等价测试集,sxs_x为教师解。高VD评分意味着教师解过度依赖特定测试模式。

关键技术挑战:

  • 规划视界L^θ\hat{L}_\theta的估计需要门生的成功轨迹统计,初期数据稀疏
  • 验证依赖评分的测试套件扰动需保证语义等价性,避免引入虚假差异

步骤2:SFT安全变换策略

解链分解:将教师解的AST切分为kk个子目标片段{s1,…,sk}\{s_1, \ldots, s_k\},每个片段包含完整的子目标输入和输出规约。SFT训练目标从P(s1⋅s2⋯sk∣x)P(s_1 \cdot s_2 \cdots s_k | x)变为P(si∣x,s1,…,si−1)P(s_i | x, s_1, \ldots, s_{i-1})——即在给定已完成的子目标前提下预测下一个子目标。这避免了规划鸿沟毒性,因为每个子目标预测都在门生的规划视界内。

验证感知脚手架:在教师解中插入显式的验证推理步骤:

  • “为确保函数f满足性质P,需要验证条件C…”
  • SFT训练这些显式验证推理步骤,而非隐式满足测试

关键技术挑战:

  • AST子目标切分的粒度选择:过粗无法消除规划鸿沟毒性,过细导致子目标间依赖丢失
  • 验证推理步骤的自动化生成需要领域知识

步骤3:范式自适应路由算法

设计基于PG指标的软路由机制: α(x)=σ(β⋅(PG-composite(x)−τ))\alpha(x) = \sigma\left(\beta \cdot (\text{PG-composite}(x) - \tau)\right) 其中α(x)\alpha(x)为样本xx路由至RLVR的概率,τ\tau为路由阈值,β\beta为路由锐度,PG-composite\text{PG-composite}为三类毒性评分的加权组合。

训练损失: L=α(x)⋅LRLVR(x)+(1−α(x))⋅LSFT(transform(x))\mathcal{L} = \alpha(x) \cdot \mathcal{L}_{\text{RLVR}}(x) + (1 - \alpha(x)) \cdot \mathcal{L}_{\text{SFT}}(\text{transform}(x))

关键技术挑战:

  • 路由阈值τ\tau的初始化:过高导致RLVR数据不足,过低导致SFT退化重现
  • 路由锐度β\beta的训练稳定性:过锐导致硬路由和梯度消失,过钝导致范式混淆

步骤4:范式-能力共进化闭环

每NN个训练步重新评估PG指标:

  1. 更新门生规划视界估计L^θ\hat{L}_\theta
  2. 重新计算所有训练样本的PG-Score
  3. 调整路由参数τ,β\tau, \beta
  4. 将新通过RLVR掌握的子目标加入SFT候选集

关键技术挑战:

  • 共进化的稳定性:避免路由振荡(样本在SFT/RLVR间反复切换)
  • 计算开销:PG指标的全量重估代价高,需设计增量更新机制

预期成果

定量目标

  1. 范式鸿沟闭合:在Compete Then Collaborate的实验设置上(Qwen2.5-Coder 7B/32B + 四教师验证课程),使SFT路径不再退化(MBPP-test ≥ 76.7%保持,竞赛题 ≥ 5.9%保持),同时RLVR路径保持提升效果(竞赛题 ≥ 8.8%)。

  2. SFT安全变换增益:对路由至SFT的RLVR-beneficial数据,经过解链分解+验证脚手架变换后,SFT不再退化且提供正向增益(预期+1-3%在竞赛题上)。

  3. 端到端联合训练增益:PARADIGM-ROUTE的SFT+RLVR联合训练优于纯RLVR训练(预期在竞赛题上+2-5%),证明SFT路径在经过范式感知变换后的互补价值。

  4. 路由准确性:PG指标对SFT退化/RLVR提升的预测准确率 ≥ 85%(通过留出集验证)。

定性目标

  1. 揭示SFT-RLVR范式鸿沟的机制:饱和毒性、规划鸿沟毒性、验证依赖毒性三类退化模式的形式化刻画与实验验证。

  2. 建立”范式依赖性数据质量”理论框架:数据质量不是内在属性而是数据-范式对的函数,为训练数据工程提供新的理论基础。

  3. 产出可复用的范式路由工具:开源PG指标计算器和SFT安全变换管线,与CurateEvo/SAO等框架兼容。

可能的影响

  1. 对代码生成训练范式的直接影响:Compete Then Collaborate的发现正在改变社区对多教师蒸馏的认知——从”合并答案”转向”构建验证环境”。PARADIGM-ROUTE将这一认知进一步提升:同一验证环境的不同组件应根据范式依赖性路由至不同学习管线。

  2. 对Agentic RL训练数据的间接影响:SAO已证明异步单rollout RL在长程agent任务上的有效性。PARADIGM-ROUTE的路由机制可与SAO的异步管线集成,在rollout完成后根据PG指标动态决定该轨迹用于SFT更新还是RLVR更新。

  3. 对训练数据质量评估范式的根本性影响:从”数据质量=数据内在属性”到”数据质量=数据-范式交互属性”的范式转换,将影响从预训练到后训练的全链路数据工程实践。

相关工作

  1. Compete Then Collaborate: Frontier AI Teachers Build a Verifiable Curriculum to Improve a Coding Student Beyond Imitation(arXiv:2607.08255, 2026-07-09) — 本提案的直接出发点。揭示了SFT-RLVR范式鸿沟现象,提出验证课程构建优于答案池模仿。未诊断鸿沟机制,未提出数据层面解决方案。

  2. CurateEvo: Data-Curation Evolving for Agentic Post-Training(arXiv:2607.06140, 2026-07-07) — 将数据策展策略表示为可演化代码,通过失败轨迹驱动策展策略迭代重写。PARADIGM-ROUTE的失败驱动思想受其启发,但将演化目标从SFT数据质量扩展至范式依赖性数据质量。

  3. Single-Rollout Asynchronous Optimization for Agentic Reinforcement Learning(arXiv:2607.07508, 2026-07-08) — 提出SAO框架解决异步RL的off-policy稳定性问题,成功部署于GLM-5.2。PARADIGM-ROUTE的路由机制可与SAO的异步管线互补:SAO解决”如何稳定训练”,PARADIGM-ROUTE解决”训练什么数据”。

  4. Selective Left-Shift: Turning Test-Time Compute and Difficulty-based Curation into Training Data for Low-Resource Code Generation(arXiv:2607.07748, 2026-07-08) — 将推理时计算”左移”为离线数据合成,解耦语法获取与算法推理。其SFT→RLVR串联范式是PARADIGM-ROUTE路由机制的特例:固定串联 vs. 自适应路由。

  5. DeepSearch-World: Self-Distillation for Deep Search Agents in a Verifiable Environment(arXiv:2607.07820, 2026-07-08) — 在确定性可验证环境中实现搜索智能体的自蒸馏,420K多跳QA任务支持进度验证、基于事实的反思和失败恢复。验证环境驱动的自进化与PARADIGM-ROUTE的验证课程路由互补:前者关注环境设计,后者关注数据路由。