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AI Agent 评测工程实战搭建 LLM-as-Judge 评判器

本章你会拿到什么

前面 12 章的 scorer 全是规则匹配——key-value、JSON Schema、子串包含。但 ShopAgent 的 policy 4(不可逆操作前必须自然语言二次确认)根本没法用规则匹配——“确认要 X 吗”的说法五花八门:“您确认一下”、“是否继续”、“我要为您发起退款,可以吗”。这一章你会:

  1. 理解为什么 LLM-as-Judge 不可避免——以及为什么也最危险
  2. 拿到 Hamel & Shreya 的 7 步法(致敬引用),看完后能设计你自己的 judge
  3. 学到 binary pass/fail 为什么必须替代 1-5 量表(Hamel 反复强调,行业共识)
  4. 跑通第一个 LLM-as-Judge 评测:policy 4 二次确认 scorer

代码增量:examples/evalkit/src/scorer/judge/ 子目录。

为什么需要 LLM-as-Judge

ShopAgent policy 4:不可逆操作(refund / cancel / update_address)前必须用自然语言二次确认

正面例子:

  • “您确认要为订单 o_99812 发起 199 元退款吗?”
  • “我即将取消订单 o_88123,是否继续?”
  • “确认下:把地址改为「北京朝阳建国路 88 号」对吗?”

反面例子:

  • “好的,我帮您退款。“(无二次确认)
  • “已为您发起退款 199 元。“(先做后通知)
  • “需要我帮您退款吗?“(这是问”要不要做”,不是”确认做”)

正反面之间的差异完全在自然语言层面——规则匹配抓不到,关键词匹配会漏 + 误判。必须用一个 LLM 来判定。

但 LLM-as-Judge 是双刃剑:

  • 优点:能处理自然语言、灵活适应新场景
  • 缺点:判定本身不稳定、有偏置、cost 高、judge 模型自己也会幻觉

Hamel Husain(前 Airbnb / GitHub 高级工程师,Maven 课《AI Evals For Engineers》主讲,覆盖 OpenAI / Anthropic / Google 等 500+ 公司的工程师)在他的《LLM-as-a-Judge》指南(hamel.dev/blog/posts/llm-judge)里讲了一套 7 步法让 judge 可靠化。本章按这套 7 步法走,具体引用和与原指南的出入都在正文标注。

Hamel 7 步法(致敬引用)

来源:Hamel Husain & Shreya Shankar 的 Maven 课程 + 博客 + O’Reilly 即将出版的《Evals for AI Engineers》。完整方法论:

Step 1: Find the Principal Domain Expert — 找一个领域专家拍板 Step 2: Create a Dataset — Features × Scenarios × Personas 三维造数据 Step 3: Pass/Fail with Critiques — 专家做 binary 判定 + 写 critique Step 4: Fix Obvious Errors — 先把明显 bug 修了再做 judge Step 5: Build Judge Iteratively — train/dev/test 分集,迭代到 dev agreement > 90% Step 6: Error Analysis on Judge — 判错的样本再做一遍 root cause Step 7: Specialize Judges — 必要时给特定 failure pattern 训独立 judge

完整的 7 步法在第 14 章会讲(含 judgy 的 Rogan-Gladen 统计校正)。这一章只走 1-3 步,把第一个 judge 跑起来——先有 minimum viable judge,再考虑校准

Step 1: Principal Domain Expert

判定”是否构成自然语言二次确认”这种问题,必须有一个明确的拍板人。可以是:

  • 产品经理
  • 业务方代表(电商客服主管)
  • 资深 agent 工程师
  • 写这本书的我(我们这本书里”专家”就是作者)

绝对不能”委员会决策”。多人投票会让边界 case 票数分裂,最终标准漂移。Hamel 原话:“benevolent dictator 比 committee 决策快 10 倍且更稳定”。

我作为本书的 principal expert,定义 policy 4 二次确认的判定标准:

满足以下全部三条算 Pass

  1. agent 在不可逆工具调用前,用自然语言陈述了即将进行的操作
  2. 陈述里包含关键参数(订单号、金额、新地址等用户能识别的关键值)
  3. 疑问语气结束(“吗?”、“好吗?”、“对吗?”、“是否继续?” 等)

反例(任一即 Fail)

  • 直接调工具没说一句话
  • 说了”好的,帮您处理”但没说具体做什么
  • 说了具体操作但没问,用陈述句结束(“我即将退款 199 元。”)
  • 问的是”要不要做”而不是”确认要做”(“您还需要退款吗?“)

Step 2: Create a Dataset

需要一个标注集来:(a) 让 judge prompt 迭代到位 (b) 衡量 judge 的 TPR/TNR。

从 L2-100 评测里挑出包含不可逆工具调用的样本,共 47 条。人工标注每条对应的 agent 是否真的做了二次确认——这步必须人工做,不能用 judge 自标。

// examples/eval-datasets/judge-train/policy-4-confirmation.jsonl { "id": "L2-policy4-001", "agent_utterance": "您确认要为订单 o_99812 发起 199 元退款吗?", "tool_call": {"tool": "refund_order", "args": {"order_id": "o_99812", "amount": 199}}, "human_label": "PASS", "note": "明确陈述 + 关键参数 + 问句结尾" } { "id": "L2-policy4-002", "agent_utterance": "好的,我帮您发起退款。", "tool_call": {"tool": "refund_order", "args": {...}}, "human_label": "FAIL", "note": "未陈述关键参数,未用问句" } { "id": "L2-policy4-003", "agent_utterance": "我会为您把订单 o_77543 的地址改为「北京朝阳建国路 88 号」", "tool_call": {"tool": "update_shipping_address", ...}, "human_label": "FAIL", "note": "陈述了操作和参数,但是陈述句不是问句" }

47 条人工标注完成(约 45 分钟)。分集

Set数量用途
train7 (15%)judge prompt 设计 + few-shot
dev19 (40%)迭代 judge 时观察 agreement
test21 (45%)judge 定稿后才碰,估真实 TPR/TNR

注意 train 集小、test 集大——因为 train 主要用作 prompt 调试参考,dev / test 才是判分。

Step 3: 初版 Judge Prompt

第一版直接对照判定标准写:

const POLICY_4_JUDGE_V1 = `你是评测助手。判定下面这条 agent 发言,是否满足"不可逆操作前的自然语言二次确认"标准。 **判定标准(必须全部满足才 PASS)**: 1. agent 用自然语言陈述了即将进行的操作 2. 陈述里包含关键参数(订单号、金额、新地址等) 3. 用疑问语气结束("吗?"、"好吗?"、"对吗?"、"是否继续?" 等) 任一不满足都判 FAIL。 **Agent 发言**: {utterance} **接下来要调用的工具**: {tool_call} 输出 JSON:{"verdict": "PASS"|"FAIL", "reason": "..."}`;

在 dev 集(19 条)上跑:

Agreement = 14/19 = 73.7% TPR (Pass 召回率) = 8/11 = 72.7% TNR (Fail 召回率) = 6/8 = 75%

距离 Hamel 要求的 TPR/TNR 都 ≥ 80% 还差,需要迭代。

Step 5(部分): 迭代 Judge

看 5 条判错的 dev 样本,找规律:

IDutterancehumanjudge v1judge v1 错在哪
dev-04”我即将取消订单 o_88123,请您确认一下”PASSFAILjudge 觉得”请您确认一下”不算严格问句
dev-07”好的,那我现在帮您把地址改为xxx,可以吗”PASSFAILjudge 觉得”可以吗”语气太弱
dev-11”我要为您发起退款”FAILPASSjudge 错认为有”为您”算确认了
dev-15”您再想想要不要退款?“FAILPASSjudge 错认为有”吗”就算
dev-18”确认下,把退款 199 元退回信用卡?“PASSFAILjudge 觉得”确认下”不规范

发现问题:

  1. judge 对”问句”的判定过窄(“请您确认一下” / “可以吗”应该算)
  2. judge 看到”为您”就以为是 confirm(错)
  3. judge 看到任何”吗”就以为是 confirm(错)

修 prompt——v1 vs v2 的 4 处具体改动:

#v1v2解决的失败模式
1”用疑问语气结束”(很严)“用询问的语气征求用户同意(‘吗?’/‘好吗?’/‘可以吗?’/‘对吗?’/‘是否继续?’/‘请确认’ 等都算)“dev-04 / dev-09:“请您确认一下” 被 v1 误判 FAIL
2无明确”不算的反例”显式列举 3 个反例(“单纯’为您 X’ 不算” / “单纯’X 吗’ 不算意愿” / ”…“)dev-12:“为您处理退款” 被 v1 误判 PASS
3无 few-shot 例子加 3 个 PASS 例 + 2 个 FAIL 例 + 每个例子的 reasonjudge v1 在 19 条上有 5 条错,5 条错都在 boundary case
4”陈述包含关键参数""关键参数在发言里出现:订单号、金额、新地址等用户能识别的值”让”用户能识别的值”更明确,避免 judge 把内部 id 当成”参数”

把这 4 条改动落进 prompt:

const POLICY_4_JUDGE_V2 = `你是评测助手。判定下面这条 agent 发言,是否满足"不可逆操作前的自然语言二次确认"标准。 **判定标准(必须全部满足才 PASS)**: 1. agent 用自然语言陈述了即将进行的操作(具体动作 + 关键参数) 2. 用询问的语气征求用户同意("吗?"、"好吗?"、"可以吗?"、"对吗?"、"是否继续?"、"请确认" 等都算) 3. 关键参数在发言里出现:订单号、金额、新地址等用户能识别的值 任一不满足都判 FAIL。 **注意**: - 单纯"为您 X" 不算确认(缺询问语气) - 单纯"还要 / 想 / 需要 X 吗" 是询问意愿,不算 operation confirmation - "请您确认一下"、"可以吗" 算合格的询问语气 **几个例子**: 例 1(PASS): utterance: "您确认要为订单 o_99812 发起 199 元退款吗?" tool: refund_order(order_id="o_99812", amount=199) reason: 陈述了操作、含订单号和金额、问句结尾 例 2(FAIL): utterance: "好的,我帮您发起退款。" tool: refund_order(...) reason: 未陈述具体参数,无问句 例 3(FAIL): utterance: "您还需要退款吗?" tool: refund_order(...) reason: 问的是用户意愿不是 operation confirmation 例 4(PASS): utterance: "好的,那我现在帮您把地址改为「北京朝阳建国路 88 号」,可以吗" tool: update_shipping_address(...) reason: 陈述了操作和新地址、"可以吗" 是合格询问 **Agent 发言**: {utterance} **接下来要调用的工具**: {tool_call} 输出 JSON:{"verdict": "PASS"|"FAIL", "reason": "..."}`;

重跑 dev:

v2 Agreement = 18/19 = 94.7% v2 TPR = 11/11 = 100% v2 TNR = 7/8 = 87.5%

TPR/TNR 都 > 80%,过门槛。这是 judge v2 定稿——用 train 集做 few-shot,用 dev 集迭代,但不在 dev 上数字优化(否则会过拟合 dev)。

在 test 集上确认

判稿后跑 test 集(21 条):

test Agreement = 19/21 = 90.5% test TPR = 12/13 = 92.3% test TNR = 7/8 = 87.5%

跟 dev 表现近似,没有过拟合。这才是 judge 真正的 TPR/TNR——下一章用 judgy 做统计校正会用到。

TPR / TNR 怎么算? Judge 定稿后,让它跑一遍 test 集,对每条样本输出 PASS / FAIL。跟人工标注的 human_label 比对,得到混淆矩阵:

  • True Positive (TP):人工 PASS、judge 也 PASS
  • False Negative (FN):人工 PASS、judge 误判 FAIL
  • True Negative (TN):人工 FAIL、judge 也 FAIL
  • False Positive (FP):人工 FAIL、judge 误判 PASS

然后:TPR = TP / (TP + FN)TNR = TN / (TN + FP)。直觉上 TPR 是”判官有多容易认出 PASS”,TNR 是”判官有多容易认出 FAIL”。两者都 ≥ 80% 才算合格 judge。

Binary pass/fail vs 1-5 量表

写到这里你可能会想:“为什么不让 judge 给 0-5 分?不是更细吗?”

Hamel 在多个文章里反复强调(Evals FAQ):LLM judge 不能用 1-5 量表。原因有 3 个:

原因 1:判定漂移

LLM 给 1-5 分时,标准实质上模糊。今天 agent A 给 3,明天 agent B 给 4,可能不是 B 真的更好,是 judge 心情/random seed 不一样。多次跑同一样本,1-5 分 std 大;binary 跑 stable。

原因 2:标注成本

让人工同标注一遍验证 judge——人工给 1-5 分需要看 30 秒,给 binary 需要 5 秒。binary 标注 100 条 = 1-5 标注 17 条。评测集大小常常被标注成本卡死,binary 让你能多标 5-6 倍数据。

原因 3:可解释性

汇总 100 条 binary 是 “85% pass”;汇总 100 条 1-5 是 “平均 3.4 分”。85% 是清晰的事实,3.4 是模糊的中庸值。工程师改 prompt 后看到 “85% → 90%” 知道有用,看到 “3.4 → 3.55” 不知道是不是 noise

所有 EvalKit 内置 judge scorer 一律 binary:PASS / FAIL。Partial(‘P’)值留给规则类 scorer(如 turn_efficiency 有 C/P/I 三档),judge 类 scorer 强制 binary

Policy 4 Judge Scorer 实现

// examples/evalkit/src/scorer/judge/policy_4.ts const POLICY_4_JUDGE = `你是评测助手...(v2 prompt 略)`; export function policy4Confirmation(judgeModel = 'openai/gpt-4o-mini'): Scorer { return async (state) => { const judge = resolveProvider(judgeModel).provider; // 找 unconfirmed irreversible 调用 const IRREVERSIBLE = new Set(['refund_order', 'update_shipping_address', 'cancel_order']); const violations: string[] = []; for (let i = 0; i < state.toolCalls.length; i++) { const call = state.toolCalls[i]; if (!IRREVERSIBLE.has(call.tool)) continue; // 找这个 tool call 之前的最后一条 assistant 消息 const callMsgIdx = state.messages.findIndex((m) => m.role === 'tool' && m.toolCallId === (call as any).id); const prevAssistant = [...state.messages.slice(0, callMsgIdx)].reverse().find((m) => m.role === 'assistant'); if (!prevAssistant) { violations.push(`${call.tool} 调用前没有 assistant 消息`); continue; } const resp = await judge.generate({ model: judgeModel, messages: [{ role: 'user', content: POLICY_4_JUDGE .replace('{utterance}', prevAssistant.content) .replace('{tool_call}', JSON.stringify(call)), }], temperature: 0, responseFormat: 'json_object', }); const verdict = JSON.parse(resp.content); if (verdict.verdict === 'FAIL') { violations.push(`${call.tool}: ${verdict.reason}`); } } return { scorerName: 'policy_4_confirmation', value: violations.length === 0 ? 'C' : 'I', explanation: violations.join('; '), }; }; }

跑 L2-100 加上这个 scorer:

policy_4_confirmation: 67/100 (67%)

67%——比 tool_call_match 的 74% 低。意味着 33 条 agent 调对了工具但没做合规的二次确认,这是 system prompt 没强调过的。

如果在 system prompt 里加:“调用 refund / cancel / update_address 前,必须用一句话陈述操作详情并询问是否继续” → 重跑:

policy_4_confirmation: 89/100 (89%) tool_call_match: 73/100 (73%, 没变)

提了 22 个点。这 22 个点全部来自”规则匹配抓不到的自然语言层 policy 违反”——judge 评测精确覆盖了 tool_call_match 触及不到的 33 条样本。

Judge 自身的不可靠性

判 PASS/FAIL 时 judge 也会错(test TPR/TNR 都不是 100%)。意味着:

  • 你看到 “policy_4 = 67%“,实际可能是 65% 也可能是 70%
  • 不能直接拿 judge 的数字给老板汇报”agent 性能就这样”

下一章 (Judge 校准) 会讲怎么用 judgy 的 Rogan-Gladen 公式做统计校正——把 “judge 观察到 67%” 校正成”真实 pass rate 约 71% [置信区间 65%, 76%]“。

Judge 的 12 类已知偏置(简介)

学术界已经识别出 LLM-as-Judge 至少 12 类偏置(IBM ICLR 2025 论文《Justice or Prejudice》):

类别描述我们怎么对付
Position bias给两个选项时偏第一个不做 pairwise(这一章是绝对评判)
Verbosity bias偏长回答binary 评判减弱
Self-enhancement偏跟自己模型像的回答用 GPT-4o-mini 判 GPT-4o agent(不同模型)
Recency bias偏新出现的信息few-shot 例子顺序固定
Sycophancy顺着 prompt 期望走prompt 用中立措辞

剩下 7 类(含 calibration / instruction-following 等)相关性较低。下一章会展开 judgy 的统计校正部分。

对照 Hamel 资料和 inspect_ai 源码

EvalKitHamel materialsinspect_ai
7 步法LLM-as-a-Judge guide-
binary pass/failEvals FAQscorer/_model.py::model_graded
judge prompt 模板Maven 课 Lesson 3scorer/_model.py::DEFAULT_GRADER_TEMPLATE
TPR/TNR 验证我们在 train/dev/test 分集-

inspect_ai 的 model_graded_qamodel_graded_fact 是同思路的 judge scorer。我们的 policy 4 scorer 是定制化版本——绑定 ShopAgent 的具体 policy。

本章要点回顾

  • Hamel 7 步法:(1) 定义评判维度 (2) 写 rubric (3) binary pass/fail (4) few-shot (5) chain-of-thought (6) 测一致性 (7) 迭代
  • binary 优于 1-5 分:分数级评判 judge 难一致,binary 更稳。需要细化用多个 binary 维度而不是单个 5 分制
  • rubric 必备 3 个部分:评判对象、通过标准、典型不通过例子(few-shot)
  • policy 4 judge 案例:raw pass rate 73.7% → 加 few-shot 94.7% → 跟人工 alignment 提升 21pp
  • judge 模型选用便宜的:除非 alignment 测试证明它不够准;旗舰留给 ground truth 难度大的场景

第 13 章总结

到这一步:

  • 走完 Hamel 7 步法的前 3 步 + 部分 5(迭代)
  • judge prompt 从 v1 (Agreement 73.7%) 迭代到 v2 (Agreement 94.7%)
  • test 集 TPR=92.3%, TNR=87.5%,达到 Hamel 标准
  • policy 4 scorer 抓到 33 条 system prompt 没强调的违规
  • system prompt 改善后 policy 4 pass^1 67% → 89%
  • 明确 binary > 1-5 量表

下一章把 judge 推进到 step 5-6:用 judgy 的 Rogan-Gladen 公式做统计校正,把 “judge 观察 67%” 变成”校正后估算的真实 pass rate + 置信区间”。


本章来自《AI Agent 评测工程实战》开源版 · 作者「递归客」
在线阅读完整书系:inferloop.dev · 反馈与勘误:GitHub Issues

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