【人工智能】提示词进阶:用“思维链(CoT)”让大模型更擅长逻辑推理
本文介绍了"思维链(CoT)"提示词技术,这是一种让大语言模型通过分步推理解决复杂问题的方法。文章首先阐述了CoT的工作原理,即通过引导模型展示完整的思考过程,模拟人类的逻辑推理方式,从而减少错误并提高准确性。 在核心内容部分,文章详细讲解了三种CoT提示词设计方法:基础方法要求明确展示思考步骤;进阶技巧一提供示例引导推理;进阶技巧二将复杂任务拆分为子步骤。同时提供了数学计算、
提示词进阶:用 “思维链(CoT)” 让大模型更擅长逻辑推理
在使用大模型处理问题时,很多人会遇到这样的情况:对于简单的信息查询或内容生成,大模型能给出不错的结果,但面对需要逻辑推理的问题,比如数学计算、复杂决策分析、多步骤问题解决等,大模型的输出常常会出现偏差,甚至得出错误结论。这并不是因为大模型能力不足,而是常规的提示词没有引导大模型展开有效的逻辑思考。
“思维链(Chain of Thought,简称 CoT)” 就是解决这一问题的关键方法。它能让大模型像人一样,一步步梳理思考过程,把复杂问题拆解成多个简单步骤,逐步推导得出结论,从而大幅提升逻辑推理的准确性。本文将从思维链的基础认知、核心原理、使用方法、实战案例等方面,详细讲解如何用思维链优化提示词,让大模型在逻辑推理任务中表现更出色。
1. 认识思维链(CoT):什么是思维链,为什么它重要
在学习如何使用思维链之前,我们首先要明确 “思维链到底是什么”,以及 “为什么它能让大模型更擅长逻辑推理”。只有理解了这些基础问题,才能更好地将思维链融入提示词设计中。
1.1 思维链的核心定义:让大模型 “一步一步想”
简单来说,思维链是一种提示词策略,它要求大模型在给出最终答案之前,先展示出完整的思考过程,就像人解决复杂问题时会 “一步一步想” 一样。
比如,当我们遇到一道数学应用题时,不会直接写出答案,而是会先分析题目中的已知条件,确定需要使用的公式,然后逐步计算,最后得出结果。思维链就是让大模型模仿这种人类的思考模式,在输出答案前,把 “分析条件→确定方法→逐步计算” 这个过程清晰地呈现出来。
举个例子,面对问题 “小明有 5 个苹果,妈妈又给他买了 3 个,之后他送给小红 2 个,小明现在有几个苹果?”,常规提示词可能只会让大模型输出 “6 个”,而带有思维链的提示词会引导大模型这样思考:
- 首先,确定小明最初的苹果数量:5 个;
- 妈妈买了 3 个后,苹果数量增加,需要用加法:5 + 3 = 8 个;
- 送给小红 2 个后,苹果数量减少,需要用减法:8 - 2 = 6 个;
- 所以,小明现在有 6 个苹果。
通过这样的思考过程,大模型不仅能得出正确答案,还能让我们看到它的推理逻辑,方便验证是否存在错误。
1.2 思维链的重要性:解决大模型 “推理跳步” 问题
为什么思维链对大模型的逻辑推理如此重要?核心原因是它能解决大模型常见的 “推理跳步” 问题。
在没有思维链引导时,大模型处理复杂问题会倾向于直接给出结果,跳过中间的关键推理步骤。这种 “跳步” 很容易导致错误,比如在数学计算中遗漏某个步骤、在逻辑分析中忽略重要条件、在多步骤决策中混淆先后顺序等。
比如,面对问题 “一个长方形的长是 8 厘米,宽是 5 厘米,现在把长增加 3 厘米,宽减少 2 厘米,新长方形的面积是多少?”,如果没有思维链引导,大模型可能会直接计算 “8+3=11,5-2=3,11×3=33”,但如果它不小心把 “宽减少 2 厘米” 算成 “5+2=7”,就会得出 “11×7=77” 的错误答案,而且我们无法知道错误出在哪里。
而有了思维链引导,大模型会先列出步骤:
- 计算新长方形的长:原长 8 厘米 + 增加的 3 厘米 = 11 厘米;
- 计算新长方形的宽:原宽 5 厘米 - 减少的 2 厘米 = 3 厘米;
- 根据长方形面积公式 “面积 = 长 × 宽”,计算新面积:11×3=33 平方厘米。
这样一来,即使大模型出现错误,我们也能快速定位到错误的步骤(比如步骤 2 算错宽的数值),同时大模型在逐步推理的过程中,也会更仔细地检查每一步的正确性,减少 “跳步” 带来的失误。
另外,思维链还能让大模型处理更复杂的推理任务,比如多条件逻辑判断、因果关系分析、问题拆解等。这些任务需要层层递进的思考,只有通过思维链引导大模型逐步展开,才能得出准确结果。
2. 思维链的核心原理:大模型如何通过 CoT 提升推理能力
要想熟练运用思维链,我们还需要了解它的核心原理 —— 大模型是如何通过思维链提升推理能力的。这不仅能帮助我们理解 “为什么思维链有效”,还能让我们在设计提示词时更有针对性。
2.1 原理一:模拟人类 “分步推理” 的认知过程
大模型的训练数据包含了大量人类的语言和思维模式,而人类解决复杂问题的核心方式就是 “分步推理”。思维链的本质,就是让大模型调用训练数据中存储的 “分步推理” 认知模式,模仿人类的思考路径展开推理。
比如,当人类分析 “某公司 2023 年的利润比 2022 年增长了 20%,2022 年利润是 100 万元,2023 年利润是多少” 这个问题时,会自然地分成两步:第一步,计算增长的利润(100 万元 ×20%=20 万元);第二步,计算 2023 年的总利润(100 万元 + 20 万元 = 120 万元)。
大模型在接收到带有思维链的提示词时,会识别出 “需要分步推理” 的信号,然后从训练数据中提取类似的推理模式,按照 “先算增长额,再算总额” 的步骤进行计算,而不是直接给出 “120 万元” 这个结果。这种对人类认知过程的模拟,让大模型的推理更符合逻辑规律,减少了盲目输出的概率。
2.2 原理二:将复杂问题 “拆解为简单子问题”
很多需要逻辑推理的问题之所以难,是因为它们包含多个相互关联的子问题,直接处理容易混乱。思维链能引导大模型将复杂问题拆解成一个个简单的子问题,然后逐个解决,最终整合所有子问题的结果得出答案。
比如,问题 “小明从家出发,先步行到公交车站,用了 15 分钟,然后坐公交车到学校,公交车行驶了 30 分钟,公交车到站后,小明还要步行 5 分钟才能到教室。如果小明早上 7:30 从家出发,他几点能到教室?”
这个问题包含三个子问题:
- 计算小明从家到公交车站的时间消耗:15 分钟;
- 计算坐公交车的时间消耗:30 分钟;
- 计算从公交车站到教室的时间消耗:5 分钟;
- 计算总时间消耗:15+30+5=50 分钟;
- 计算到达时间:7:30 + 50 分钟 = 8:20。
没有思维链引导时,大模型可能会遗漏某个子问题(比如忘记加最后 5 分钟的步行时间),而思维链会让大模型先拆解子问题,再逐个计算,最后整合结果,这样就能避免因问题复杂而导致的推理混乱。
2.3 原理三:通过 “过程验证” 减少推理错误
思维链要求大模型展示完整的思考过程,这个过程本身就是一种 “自我验证”—— 大模型在写下每一步推理时,会自动检查这一步是否正确,如果发现上一步有错误,会及时调整,从而减少最终答案的错误率。
比如,大模型在处理 “一个数的 3 倍加上 5 等于 20,求这个数” 时,按照思维链会这样推理:
- 设这个数为 x,根据题意可列出方程:3x + 5 = 20;
- 第一步,将 5 移到等号右边,得到 3x = 20 - 5;
- 计算 20 - 5 = 15,所以 3x = 15;
- 第二步,两边同时除以 3,得到 x = 15 ÷ 3;
- 计算 15 ÷ 3 = 5,所以这个数是 5。
在这个过程中,大模型会在每一步进行验证:比如步骤 2 中,“将 5 移到等号右边要变号” 是否正确?步骤 3 中 “20-5=15” 是否正确?步骤 5 中 “15÷3=5” 是否正确?通过这种步步验证,大模型能及时发现并修正推理中的错误,比如如果不小心把 “20-5” 算成 “14”,在步骤 5 计算 “14÷3” 时会发现结果不是整数,从而回头检查上一步的错误。
3. 思维链提示词的设计方法:从基础到进阶
了解了思维链的定义和原理后,最关键的是掌握如何设计带有思维链的提示词。下面从基础方法和进阶技巧两个层面,详细讲解思维链提示词的设计步骤,确保大家能直接套用这些方法解决实际问题。
3.1 基础方法:明确要求 “展示思考步骤”
设计思维链提示词的基础方法很简单,就是在提示词中明确要求大模型 “先展示思考步骤,再给出最终答案”。这种方法适用于大多数简单的逻辑推理任务,比如数学计算、简单的因果分析等。
3.1.1 基础提示词结构
基础的思维链提示词包含两个核心部分:
- 明确任务需求:告诉大模型需要解决的具体问题;
- 加入思维链要求:明确要求 “先分步骤展示思考过程,再给出最终答案”。
举个例子,任务是 “计算一个半径为 5 厘米的圆的周长和面积”,对应的思维链提示词可以这样写:
“请计算一个半径为 5 厘米的圆的周长和面积。要求:1. 先分步骤展示思考过程,包括写出使用的公式、代入数值的计算过程;2. 最后给出周长和面积的最终结果(圆周率 π 取 3.14)。”
3.1.2 基础方法的使用要点
使用基础方法时,需要注意两个要点:
- 步骤要求要具体:不要只说 “展示思考过程”,而要明确 “思考过程需要包含哪些内容”,比如公式、数值代入、计算步骤等。比如在数学计算中,要求 “写出使用的公式,再代入数值计算”;在逻辑分析中,要求 “先列出已知条件,再分析条件之间的关系”。
- 语言要简单直接:避免使用复杂的表述,让大模型能快速理解 “需要展示思考步骤” 的要求。比如用 “先一步一步写出思考过程,再给答案”,而不是 “请采用分步推理的认知模式,呈现推理链路后输出最终结果”。
3.1.3 基础方法示例
示例 1:数学计算任务
提示词:“小明买了 3 支钢笔,每支钢笔 12 元,还买了一个笔记本,花了 8 元。请计算小明一共花了多少钱。要求:1. 先分步骤展示思考过程,包括计算钢笔的总费用、再加上笔记本的费用;2. 最后给出总花费的结果。”
大模型输出(参考):
“思考过程:
- 首先计算 3 支钢笔的总费用:每支钢笔 12 元,3 支钢笔的费用 = 12 元 / 支 × 3 支 = 36 元;
- 然后计算总花费:钢笔总费用 + 笔记本费用 = 36 元 + 8 元 = 44 元;
最终答案:小明一共花了 44 元。”
示例 2:逻辑分析任务
提示词:“有 A、B、C 三个人,他们分别是医生、教师、工程师。已知:1. A 不是医生;2. B 是教师。请判断 A 和 C 的职业。要求:1. 先分步骤展示思考过程,包括根据已知条件排除不可能的职业;2. 最后给出 A 和 C 的职业。”
大模型输出(参考):
“思考过程:
- 首先明确三个人的职业选项:医生、教师、工程师,且每人职业不同;
- 根据已知条件 2 “B 是教师”,可以确定 B 的职业是教师,同时排除 A 和 C 是教师的可能;
- 根据已知条件 1 “A 不是医生”,结合步骤 2 中 A 不是教师的结论,A 只能是工程师;
- 剩下的职业是医生,所以 C 的职业是医生;
最终答案:A 是工程师,C 是医生。”
3.2 进阶技巧一:提供 “思维链示例” 引导推理
对于一些复杂的推理任务,仅要求 “展示思考步骤” 可能不够,大模型可能不知道如何展开步骤。这时可以采用 “提供思维链示例” 的技巧 —— 在提示词中先给出一个类似问题的思维链推理示例,让大模型模仿示例的思考模式解决当前问题。
这种方法的核心是 “示范”,通过示例告诉大模型 “应该如何分步推理”,尤其适用于多步骤问题、复杂数学题、逻辑推理题等。
3.2.1 进阶提示词结构
包含思维链示例的提示词结构如下:
- 给出示例问题:选择一个与当前任务类似的简单问题;
- 展示示例的思维链:详细写出示例问题的分步推理过程和答案;
- 提出当前任务:给出需要大模型解决的实际问题;
- 要求模仿示例推理:要求大模型按照示例的思维链模式,分步解决当前问题。
举个例子,当前任务是 “计算一个梯形的面积,上底是 4 厘米,下底是 6 厘米,高是 3 厘米”,对应的进阶提示词可以这样写:
“首先看一个示例问题和它的思考过程:
示例问题:计算一个梯形的面积,上底是 2 厘米,下底是 4 厘米,高是 2 厘米。
示例思考过程:
- 首先回忆梯形面积公式:梯形面积 = (上底 + 下底)× 高 ÷ 2;
- 代入数值:上底 2 厘米,下底 4 厘米,高 2 厘米,所以(2 + 4)× 2 ÷ 2;
- 先计算括号内的和:2 + 4 = 6;
- 再计算乘法:6 × 2 = 12;
- 最后计算除法:12 ÷ 2 = 6;
示例答案:梯形面积是 6 平方厘米。
现在请解决当前问题:计算一个梯形的面积,上底是 4 厘米,下底是 6 厘米,高是 3 厘米。要求:按照上面示例的思考过程模式,先分步骤展示思考过程,再给出最终答案。”
3.2.2 进阶技巧一的使用要点
使用 “提供思维链示例” 的技巧时,需要注意三个要点:
- 示例要与当前任务高度相似:示例问题的类型、推理逻辑、步骤数量要和当前任务一致,比如当前任务是 “梯形面积计算”,示例也应该是 “梯形面积计算”;当前任务是 “三个人的职业推理”,示例也应该是 “多人职业推理”。
- 示例的思维链要详细:示例的思考过程要一步一步写清楚,不能省略关键步骤,让大模型能清晰看到 “每一步该做什么”。
- 明确要求 “模仿示例”:在提示词中要明确告诉大模型 “按照示例的思考过程模式来推理”,避免大模型忽略示例,仍按常规方式输出。
3.2.3 进阶技巧一示例
示例 1:复杂数学题任务
提示词:“首先看一个示例问题和它的思考过程:
示例问题:小明今年 8 岁,爸爸的年龄是小明的 4 倍,妈妈比爸爸小 2 岁,妈妈今年多少岁?
示例思考过程:
- 第一步,计算爸爸的年龄:小明 8 岁,爸爸年龄是小明的 4 倍,所以爸爸年龄 = 8 岁 × 4 = 32 岁;
- 第二步,计算妈妈的年龄:妈妈比爸爸小 2 岁,所以妈妈年龄 = 32 岁 - 2 岁 = 30 岁;
示例答案:妈妈今年 30 岁。
现在请解决当前问题:小红今年 10 岁,妈妈的年龄是小红的 3 倍,爸爸比妈妈大 3 岁,爸爸今年多少岁?要求:按照上面示例的思考过程模式,先分步骤展示思考过程,再给出最终答案。”
大模型输出(参考):
“思考过程:
- 第一步,计算妈妈的年龄:小红 10 岁,妈妈年龄是小红的 3 倍,所以妈妈年龄 = 10 岁 × 3 = 30 岁;
- 第二步,计算爸爸的年龄:爸爸比妈妈大 3 岁,所以爸爸年龄 = 30 岁 + 3 岁 = 33 岁;
最终答案:爸爸今年 33 岁。”
示例 2:逻辑推理题任务
提示词:“首先看一个示例问题和它的思考过程:
示例问题:有苹果、香蕉、橘子三种水果,小明、小刚、小丽各喜欢一种,且不重复。已知:1. 小明不喜欢苹果;2. 小刚喜欢香蕉。请判断小明和小丽喜欢的水果。
示例思考过程:
- 第一步,明确水果种类和人物数量:3 种水果(苹果、香蕉、橘子),3 个人(小明、小刚、小丽),每人喜欢一种且不重复;
- 第二步,根据条件 2 “小刚喜欢香蕉”,确定小刚的水果,同时排除小明和小丽喜欢香蕉的可能;
- 第三步,根据条件 1 “小明不喜欢苹果”,结合第二步中小明不喜欢香蕉的结论,小明只能喜欢橘子;
- 第四步,剩下的水果是苹果,所以小丽喜欢苹果;
示例答案:小明喜欢橘子,小丽喜欢苹果。
现在请解决当前问题:有足球、篮球、排球三种运动,小张、小王、小李各擅长一种,且不重复。已知:1. 小张不擅长足球;2. 小王擅长篮球。请判断小张和小李擅长的运动。要求:按照上面示例的思考过程模式,先分步骤展示思考过程,再给出最终答案。”
大模型输出(参考):
“思考过程:
- 第一步,明确运动种类和人物数量:3 种运动(足球、篮球、排球),3 个人(小张、小王、小李),每人擅长一种且不重复;
- 第二步,根据条件 2 “小王擅长篮球”,确定小王的运动,同时排除小张和小李擅长篮球的可能;
- 第三步,根据条件 1 “小张不擅长足球”,结合第二步中小张不擅长篮球的结论,小张只能擅长排球;
- 第四步,剩下的运动是足球,所以小李擅长足球;
最终答案:小张擅长排球,小李擅长足球。”
3.3 进阶技巧二:拆分复杂任务为 “子步骤指令”
对于超复杂的推理任务(比如多条件决策、跨领域分析、长流程问题),仅靠 “示例引导” 可能还不够,这时可以采用 “拆分复杂任务为子步骤指令” 的技巧 —— 在提示词中直接将复杂任务拆分成多个明确的子步骤,让大模型按照子步骤逐一完成,最后整合结果。
这种方法的核心是 “主动拆解”,通过人工梳理任务的逻辑流程,将其转化为大模型可执行的子步骤指令,避免大模型因任务复杂而混乱。
3.3.1 进阶提示词结构
拆分复杂任务的提示词结构如下:
- 明确总任务目标:说明需要解决的复杂问题;
- 拆分子步骤指令:将总任务拆分成 3-5 个逻辑连贯的子步骤,每个子步骤明确 “要做什么”;
- 要求分步执行:要求大模型按照子步骤顺序,先完成每个子步骤的推理,再整合子步骤结果给出最终答案。
举个例子,总任务是 “分析某电商店铺 2024 年第一季度(1-3 月)的销售情况,判断销售额是否实现增长,并找出增长或下降的原因(已知 1 月销售额 80 万元,2 月 95 万元,3 月 110 万元,2023 年第一季度总销售额 240 万元)”,对应的提示词可以这样写:
“总任务:分析某电商店铺 2024 年第一季度(1-3 月)的销售情况,判断销售额是否实现增长,并找出增长原因。
请按照以下子步骤完成推理:
子步骤 1:计算 2024 年第一季度的总销售额(1 月 + 2 月 + 3 月销售额);
子步骤 2:对比 2024 年第一季度总销售额与 2023 年第一季度总销售额(240 万元),判断是否增长(若 2024 年总额 > 2023 年总额,则增长;反之则下降);
子步骤 3:分析每月销售额变化趋势(1 月→2 月→3 月的销售额是上升还是下降);
子步骤 4:结合子步骤 2 和子步骤 3 的结果,总结销售额增长或下降的原因;
最后,整合所有子步骤的结论,给出总任务的最终答案。”
3.3.2 进阶技巧二的使用要点
使用 “拆分子步骤指令” 的技巧时,需要注意三个要点:
- 子步骤要符合逻辑顺序:子步骤之间要存在 “先后依赖” 关系,比如先计算总销售额,再对比增长,最后分析原因,不能颠倒顺序;
- 每个子步骤指令要具体:明确每个子步骤需要完成的具体任务,比如 “计算总销售额” 要说明 “用 1 月 + 2 月 + 3 月的数值相加”,避免大模型误解;
- 子步骤数量不宜过多:一般拆分成 3-5 个子步骤即可,过多的子步骤会增加大模型的记忆负担,反而导致推理混乱。
3.3.3 进阶技巧二示例
示例 1:多条件决策任务
提示词:“总任务:帮某公司判断是否要推出一款新的智能手表,需结合市场需求、成本、竞争情况三个因素分析。
请按照以下子步骤完成推理:
子步骤 1:分析市场需求 —— 已知最近 6 个月智能手表的市场销量每月增长 15%,消费者对 “长续航” 功能的搜索量增加 20%,判断市场需求是否充足(若销量增长且功能需求明确,则需求充足);
子步骤 2:分析成本 —— 新手表的研发成本 500 万元,生产成本每台 200 元,预计售价每台 500 元,若预计销量 10 万台,计算利润(利润 =(售价 - 生产成本)× 销量 - 研发成本),判断成本是否可控(若利润≥0,则成本可控);
子步骤 3:分析竞争情况 —— 目前市场上有 3 个主要品牌,其中 2 个品牌的手表续航时间为 2 天,而新手表续航时间为 5 天,判断竞争优势是否明显(若核心功能优于竞品,则优势明显);
子步骤 4:结合子步骤 1(需求)、子步骤 2(成本)、子步骤 3(竞争)的结果,若三个因素均满足(需求充足 + 成本可控 + 优势明显),则建议推出;若有一个因素不满足,则建议暂缓;
最后,整合所有子步骤的结论,给出是否推出新手表的最终建议。”
大模型输出(参考):
“子步骤 1:市场需求分析 —— 每月销量增长 15%,“长续航” 搜索量增加 20%,说明市场需求充足;
子步骤 2:成本分析 —— 利润 =(500-200)×10 万 - 500 万 = 3000 万 - 500 万 = 2500 万,利润≥0,成本可控;
子步骤 3:竞争情况分析 —— 新手表续航 5 天,优于竞品的 2 天,竞争优势明显;
子步骤 4:三个因素均满足(需求充足 + 成本可控 + 优势明显);
最终建议:该公司可以推出这款新的智能手表。”
示例 2:长流程问题任务
提示词:“总任务:计算某员工 2024 年 3 月的实发工资,已知条件:1. 基本工资 8000 元;2. 绩效奖金 2000 元;3. 五险一金个人缴纳比例:养老保险 8%、医疗保险 2%、失业保险 0.5%、住房公积金 12%(均按基本工资计算);4. 个人所得税起征点 5000 元,应纳税所得额 = 工资总额 - 五险一金 - 起征点,税率:不超过 3000 元的部分按 3% 征税。
请按照以下子步骤完成推理:
子步骤 1:计算工资总额(基本工资 + 绩效奖金);
子步骤 2:计算五险一金个人缴纳总额(分别计算养老保险、医疗保险、失业保险、住房公积金的金额,再相加);
子步骤 3:计算应纳税所得额(工资总额 - 五险一金总额 - 5000 元起征点);
子步骤 4:计算个人所得税(若应纳税所得额≤0,不缴税;若 > 0 且≤3000 元,按 3% 计算);
子步骤 5:计算实发工资(工资总额 - 五险一金总额 - 个人所得税);
最后,整合所有子步骤的结果,给出实发工资的最终金额。”
大模型输出(参考):
“子步骤 1:工资总额 = 8000 元(基本工资)+2000 元(绩效奖金)=10000 元;
子步骤 2:五险一金计算 ——
养老保险:8000×8%=640 元;
医疗保险:8000×2%=160 元;
失业保险:8000×0.5%=40 元;
住房公积金:8000×12%=960 元;
五险一金总额 = 640+160+40+960=1800 元;
子步骤 3:应纳税所得额 = 10000-1800-5000=3200 元;
子步骤 4:个人所得税 ——3200 元中,3000 元按 3% 征税,剩余 200 元也按 3% 征税(因未超过 3000 元的部分均按 3%),所以个税 = 3200×3%=96 元;
子步骤 5:实发工资 = 10000-1800-96=8104 元;
最终答案:该员工 2024 年 3 月的实发工资是 8104 元。”
3.4 进阶技巧三:加入 “约束条件” 优化推理方向
在某些推理任务中,大模型可能会出现 “偏离主题” 或 “过度推理” 的情况(比如在分析问题时引入无关因素,或在计算时使用错误的参数)。这时可以在提示词中加入 “约束条件”,明确推理的边界和规则,引导大模型在正确的方向上展开思考。
3.4.1 进阶提示词结构
加入约束条件的提示词结构如下:
- 明确任务需求:说明需要解决的问题;
- 列出约束条件:明确 “不能做什么”“必须遵守什么规则”“只能使用什么数据” 等;
- 要求结合约束推理:要求大模型在展示思维链时,必须遵守约束条件,避免违规推理。
举个例子,任务是 “计算某商品的打折后价格,已知原价 200 元,店铺活动是‘满 100 减 20’,且每人限购 2 件”,对应的提示词可以这样写:
“请计算某商品的打折后价格(购买 1 件时)。已知条件:1. 商品原价 200 元;2. 店铺活动是‘满 100 减 20’(满 200 减 40,以此类推);3. 每人限购 2 件。
约束条件:1. 仅计算购买 1 件的价格,不考虑购买 2 件的情况;2. 只使用‘满 100 减 20’的活动规则,不引入其他优惠(如优惠券、会员折扣);3. 计算过程中必须展示‘原价→满减金额→折后价’的步骤。
要求:先分步骤展示思考过程(需符合约束条件),再给出折后价的最终结果。”
3.4.2 进阶技巧三的使用要点
使用 “加入约束条件” 的技巧时,需要注意两个要点:
- 约束条件要明确具体:避免使用模糊的约束,比如不说 “不考虑其他优惠”,而说 “只使用‘满 100 减 20’的规则,不引入优惠券、会员折扣、积分抵扣等其他优惠”;
- 约束条件要与任务相关:只加入对推理结果有影响的约束,不要加入无关约束(比如计算折后价时,不需要约束 “商品的颜色”“发货时间” 等无关信息)。
3.4.3 进阶技巧三示例
示例 1:数学计算约束任务
提示词:“请计算一个长方体的体积,已知长 5 厘米,宽 3 厘米,高 4 厘米。
约束条件:1. 必须使用长方体体积公式‘体积 = 长 × 宽 × 高’,不使用其他错误公式;2. 计算过程中必须先写出公式,再代入数值,最后计算结果;3. 数值单位必须保留(最终结果单位为立方厘米)。
要求:先分步骤展示思考过程(需符合约束条件),再给出体积的最终结果。”
大模型输出(参考):
“思考过程:
- 第一步,明确长方体体积公式(符合约束条件 1):体积 = 长 × 宽 × 高;
- 第二步,代入已知数值(长 5 厘米,宽 3 厘米,高 4 厘米):体积 = 5 厘米 ×3 厘米 ×4 厘米;
- 第三步,计算结果(保留单位,符合约束条件 3):5×3=15,15×4=60,所以体积 = 60 立方厘米;
最终答案:长方体的体积是 60 立方厘米。”
示例 2:逻辑分析约束任务
提示词:“请分析某学生期末考试成绩是否合格,已知:1. 语文 85 分,数学 70 分,英语 65 分;2. 合格标准是‘每科成绩≥60 分,且三科平均分≥70 分’。
约束条件:1. 仅根据给出的分数和合格标准分析,不考虑其他因素(如平时成绩、考勤);2. 分析过程必须先检查‘每科是否≥60 分’,再计算‘三科平均分是否≥70 分’,顺序不能颠倒;3. 平均分计算需展示‘总分 ÷3’的步骤。
要求:先分步骤展示思考过程(需符合约束条件),再给出是否合格的最终结论。”
大模型输出(参考):
“思考过程:
- 第一步,检查每科成绩是否≥60 分(符合约束条件 2):语文 85≥60,数学 70≥60,英语 65≥60,三科均满足单科合格标准;
- 第二步,计算三科平均分(符合约束条件 2 和 3):
总分 = 85+70+65=220 分;
平均分 = 220÷3≈73.33 分;
- 第三步,检查平均分是否≥70 分:73.33≥70,满足平均分合格标准;
最终结论:该学生期末考试成绩合格。”
4. 思维链在不同场景的实战案例:从基础到复杂
掌握了思维链提示词的设计方法后,我们需要结合实际场景进行应用。下面针对 “数学计算”“代码调试”“业务分析”“逻辑推理” 四个常见场景,提供完整的实战案例,包括 “任务需求”“思维链提示词”“大模型输出”“案例分析” 四个部分,帮助大家更好地理解如何在实际工作中使用思维链。
4.1 场景一:基础数学计算(多步骤应用题)
4.1.1 任务需求
计算某商店 2024 年 4 月的利润。已知条件:1. 该月销售 A 商品 50 件,每件售价 120 元;销售 B 商品 30 件,每件售价 80 元;2. A 商品每件成本 60 元,B 商品每件成本 40 元;3. 店铺租金、水电费等固定成本共计 3000 元;4. 利润 =(A 商品总销售额 + B 商品总销售额)-(A 商品总成本 + B 商品总成本)- 固定成本。
4.1.2 思维链提示词
“请计算某商店 2024 年 4 月的利润,已知条件如下:
- 销售数据:A 商品 50 件,每件售价 120 元;B 商品 30 件,每件售价 80 元;
- 成本数据:A 商品每件成本 60 元,B 商品每件成本 40 元;
- 固定成本:租金、水电费共计 3000 元;
- 利润公式:利润 =(A 商品总销售额 + B 商品总销售额)-(A 商品总成本 + B 商品总成本)- 固定成本。
要求:1. 按照 “计算总销售额→计算总成本→代入公式算利润” 的步骤展示思考过程;2. 每个步骤需写出具体的计算式和数值;3. 最后给出利润的最终结果。”
4.1.3 大模型输出
“思考过程:
- 第一步,计算总销售额(A 商品总销售额 + B 商品总销售额):
A 商品总销售额 = 销售数量 × 售价 = 50 件 ×120 元 / 件 = 6000 元;
B 商品总销售额 = 30 件 ×80 元 / 件 = 2400 元;
总销售额 = 6000+2400=8400 元;
- 第二步,计算总成本(A 商品总成本 + B 商品总成本):
A 商品总成本 = 销售数量 × 单位成本 = 50 件 ×60 元 / 件 = 3000 元;
B 商品总成本 = 30 件 ×40 元 / 件 = 1200 元;
总成本 = 3000+1200=4200 元;
- 第三步,代入利润公式计算利润:
利润 = 总销售额 - 总成本 - 固定成本 = 8400 元 - 4200 元 - 3000 元 = 1200 元;
最终答案:该商店 2024 年 4 月的利润是 1200 元。”
4.1.4 案例分析
这个案例属于基础多步骤数学计算,核心难点在于需要分步骤整合 “销售额”“成本”“固定成本” 三类数据,且不能遗漏利润公式中的任何一项。通过思维链提示词:
- 明确了步骤顺序(先算总销售额→再算总成本→最后算利润),避免大模型出现 “先算利润再补销售额” 的逻辑混乱;
- 要求每个步骤写出计算式,确保大模型不会因数据繁多而计算错误(比如不会把 A 商品成本误算成 B 商品成本);
- 直接给出利润公式,减少大模型因 “记错公式” 导致的错误(比如不会漏掉 “减去固定成本” 这一步)。
-
从大模型输出结果来看,它严格按照提示词要求的步骤展开,每个计算环节都清晰可追溯,最终得出正确利润,充分体现了思维链在 “梳理多步骤计算逻辑” 中的作用。
4.2 场景二:代码调试(Python 代码报错分析与修复)
4.2.1 任务需求
有一段 Python 代码,目的是计算列表中所有偶数的和,但运行时出现报错,且输出结果不符合预期。请分析代码报错原因,找出逻辑错误,并给出修复后的代码。原始代码如下:
def sum_even_numbers(numbers):
total = 0
for num in numbers:
if num % 2 == 1: # 判断是否为偶数
total += num
return total
# 测试代码
numbers_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print("偶数和为:", sum_even_numbers(numbers_list))
运行后无报错,但输出结果为 “偶数和为:0”,明显不符合预期(正确结果应为 2+4+6=12)。
4.2.2 思维链提示词
“请分析以下 Python 代码的问题(无报错但结果错误),找出原因并修复代码。原始代码功能是计算列表中所有偶数的和,测试列表 [1,2,3,4,5,6] 的正确偶数和应为 12,但输出为 0。
原始代码:
def sum_even_numbers (numbers):
total = 0
for num in numbers:
if num % 2 == 1: # 判断是否为偶数
total += num
return total
numbers_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print ("偶数和为:", sum_even_numbers (numbers_list))
要求:1. 按照 “分析代码逻辑→找出错误点→解释错误原因→给出修复代码” 的步骤展示思考过程;2. 分析逻辑时需逐行说明代码意图;3. 修复代码后需测试验证,确保输出结果为 12。”
4.2.3 大模型输出
“思考过程:
- 第一步,分析代码逻辑(逐行解读):
-
- 第 1 行:定义函数 sum_even_numbers,参数为 numbers(待计算的列表);
-
- 第 2 行:初始化 total 为 0,用于存储偶数的和;
-
- 第 3 行:遍历列表 numbers 中的每个元素 num;
-
- 第 4 行:通过 if 条件判断 num 是否为偶数,条件写的是 “num % 2 == 1”,并标注 “判断是否为偶数”;
-
- 第 5 行:若满足条件,将 num 加到 total 中;
-
- 第 6 行:函数返回 total 的值;
-
- 第 9 行:定义测试列表 numbers_list,包含 [1,2,3,4,5,6];
-
- 第 10 行:调用函数并打印结果。
- 第二步,找出错误点:
-
错误出现在第 4 行的 if 条件判断语句,即 “num % 2 == 1” 这一判断是否为偶数的逻辑。
- 第三步,解释错误原因:
-
在 Python 中,“num % 2” 表示 num 除以 2 的余数:
-
- 若 num 是偶数(如 2、4、6),除以 2 的余数为 0,即 num % 2 == 0;
-
- 若 num 是奇数(如 1、3、5),除以 2 的余数为 1,即 num % 2 == 1;
-
原始代码用 “num % 2 == 1” 判断偶数,实际判断的是奇数,导致遍历列表时,所有偶数(2、4、6)都不满足条件,无法加到 total 中,total 始终为 0,所以输出结果为 0,与预期不符。
- 第四步,给出修复代码:
-
将第 4 行的判断条件 “num % 2 == 1” 改为 “num % 2 == 0”,确保只有偶数能满足条件并累加到 total 中。修复后的代码如下:
def sum_even_numbers (numbers):
total = 0
for num in numbers:
if num % 2 == 0: # 修正:判断是否为偶数(余数为 0)
total += num
return total
测试代码
numbers_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print ("偶数和为:", sum_even_numbers (numbers_list))
- 测试验证:
-
运行修复后的代码,遍历 numbers_list 时:
-
- num=1(奇数):1%2==1,不满足条件,不累加;
-
- num=2(偶数):2%2==0,满足条件,total=0+2=2;
-
- num=3(奇数):3%2==1,不满足条件,不累加;
-
- num=4(偶数):4%2==0,满足条件,total=2+4=6;
-
- num=5(奇数):5%2==1,不满足条件,不累加;
-
- num=6(偶数):6%2==0,满足条件,total=6+6=12;
-
最终输出 “偶数和为:12”,与预期结果一致,修复成功。”
4.2.4 案例分析
代码调试场景的核心难点在于 “无报错但结果错误”,这类问题往往是逻辑漏洞导致的,需要逐行梳理代码意图才能发现。思维链提示词在这个案例中的作用的是:
- 强制大模型 “逐行分析代码逻辑”,避免它跳过关键行(比如直接忽略 if 条件,只看循环和累加步骤);
- 要求 “解释错误原因”,确保大模型不是 “盲目改代码”,而是真正理解 “为什么错”(比如理解 “%2==1” 和 “%2==0” 的区别);
- 加入 “测试验证” 步骤,让大模型通过模拟运行修复后的代码,验证结果正确性,避免修复后引入新问题。
-
从输出结果来看,大模型不仅找到了条件判断的错误,还清晰解释了余数判断的原理,修复后的代码经过模拟测试能得到正确结果,完全解决了 “结果不符合预期” 的问题,体现了思维链在 “逻辑漏洞排查” 中的价值。
4.3 场景三:业务分析(电商店铺用户复购率低的原因分析与建议)
4.3.1 任务需求
某电商店铺近期发现用户复购率从 30% 下降到 15%,需分析复购率低的可能原因,并给出针对性提升建议。已知信息:1. 店铺主营美妆产品;2. 近 3 个月新用户增长 20%,但老用户复购减少;3. 客户反馈中 “物流慢”“售后响应不及时” 的投诉增加;4. 店铺近期未推出针对老用户的优惠活动。
4.3.2 思维链提示词
“某美妆电商店铺用户复购率从 30% 下降到 15%,需分析原因并给出提升建议。已知信息:1. 主营美妆产品;2. 近 3 个月新用户增长 20%,老用户复购减少;3. 客户反馈 “物流慢”“售后响应不及时” 投诉增加;4. 近期无老用户优惠活动。
要求:1. 按照 “明确复购率影响因素→结合已知信息分析原因→针对原因提建议” 的步骤展示思考过程;2. 分析原因时需一一对应已知信息,不引入无关因素;3. 建议需具体可执行(比如不说 “优化物流”,而说 “与 XX 类型物流公司合作”)。”
4.3.3 大模型输出
“思考过程:
- 第一步,明确复购率影响因素(针对美妆电商):
-
美妆电商用户复购率主要受以下因素影响:① 产品质量与使用体验;② 物流速度与包裹完整性;③ 售后服务质量(如退换货、问题响应);④ 老用户激励政策(如优惠、会员权益);⑤ 客户关系维护(如新品提醒、个性化推荐)。
- 第二步,结合已知信息分析复购率下降的原因:
-
- 原因 1:物流体验变差,对应已知信息 3 中 “物流慢” 投诉增加。美妆产品(如口红、粉底液)部分用户有即时使用需求(如节日送礼、用完急需补货),物流慢会导致用户等待时间长,降低使用体验,进而不愿再次购买;
-
- 原因 2:售后服务质量下降,对应已知信息 3 中 “售后响应不及时” 投诉增加。美妆产品可能存在 “色号不符”“质量问题” 等需售后解决的情况,响应不及时会让用户觉得店铺不重视客户,失去信任,减少复购;
-
- 原因 3:缺乏老用户激励,对应已知信息 4 中 “近期无老用户优惠活动”。老用户复购的核心动力之一是 “优惠感知”,美妆产品竞品多,若店铺没有针对老用户的折扣、满减或赠品活动,老用户可能转向有优惠的竞品店铺;
-
- 补充说明:已知信息 2 中 “新用户增长 20% 但老用户复购减少”,说明复购率下降不是整体用户基数问题,而是专门针对老用户的体验或政策出了问题,进一步验证上述 3 个原因(均与老用户体验相关)。
- 第三步,针对原因提出具体可执行的提升建议:
-
- 针对 “物流慢”(原因 1)的建议:
-
① 筛选并合作 2-3 家本地或区域内配送速度快的物流公司(如顺丰、京东物流),优先为老用户订单分配快送物流,缩短配送时间;
② 在商品详情页明确标注 “老用户订单预计 2-3 天送达”,让老用户提前感知物流优势;
-
- 针对 “售后响应不及时”(原因 2)的建议:
-
① 增加售后客服人数,确保工作时间内(如 9:00-22:00)用户咨询能在 5 分钟内得到响应;
② 建立 “老用户售后绿色通道”,老用户反馈问题时可优先处理,处理完成后 24 小时内回访确认满意度;
-
- 针对 “缺乏老用户激励”(原因 3)的建议:
-
① 推出 “老用户复购券”:老用户登录后可领取满 100 减 30 的专属券,券有效期 7 天,刺激短期复购;
② 建立 “会员积分体系”:老用户每消费 1 元积 1 分,积分可兑换中小样美妆产品(如口红小样、面膜),提升用户长期复购意愿;
③ 每月 15 日设为 “老用户日”,当天老用户购买任意产品享 8 折优惠,同时可参与 “买一赠一”(赠同款小样)活动。”
4.3.4 案例分析
业务分析场景的核心难点在于 “需结合已知信息,避免无依据猜测”,且建议需 “落地可执行”。思维链提示词在这个案例中的作用是:
- 先 “明确影响因素”,为后续分析搭建框架,避免大模型想到哪说到哪(比如不会突然提到 “产品质量差”,因为已知信息中未提及);
- 要求 “原因对应已知信息”,确保分析有依据,不脱离实际业务数据(比如每个原因都能找到题干中的信息支撑);
- 强调建议 “具体可执行”,避免空泛表述(比如不说 “优化客服”,而说 “5 分钟内响应”“绿色通道” 等可落地的措施)。
-
大模型的输出严格遵循 “因素→原因→建议” 的逻辑,每个原因都能对应已知信息,每个建议都能解决对应原因,且建议包含具体的执行细节(如物流合作对象、客服响应时间),完全符合业务分析 “有理有据、可落地” 的要求,体现了思维链在 “结构化业务分析” 中的作用。
4.4 场景四:逻辑推理(复杂条件下的身份判断)
4.4.1 任务需求
有甲、乙、丙、丁 4 人,分别从事教师、医生、工程师、律师 4 种职业,每人职业不同。已知条件:1. 甲不是教师;2. 乙不是医生;3. 丙的职业是需要给病人看病的;4. 丁的职业不需要使用工程图纸。请判断 4 人的职业分别是什么。
4.4.2 思维链提示词
“请判断甲、乙、丙、丁 4 人的职业(教师、医生、工程师、律师,每人职业不同),已知条件:1. 甲不是教师;2. 乙不是医生;3. 丙的职业是需要给病人看病的;4. 丁的职业不需要使用工程图纸。
要求:1. 按照 “先确定能直接判断的职业→再用排除法判断剩余职业→验证是否符合所有条件” 的步骤展示思考过程;2. 每一步判断都要说明依据的已知条件;3. 最终需列出 4 人的职业,确保无重复且符合所有条件。”
4.4.3 大模型输出
“思考过程:
- 第一步,确定能直接判断的职业(从条件明确的入手):
-
- 判断丙的职业:根据已知条件 3 “丙的职业是需要给病人看病的”,4 种职业中 “医生” 的工作内容是给病人看病,所以直接得出 “丙是医生”;
-
- 记录当前结果:丙 = 医生,剩余职业:教师、工程师、律师(需分配给甲、乙、丁)。
- 第二步,用排除法判断剩余人的职业(结合已知条件排除不可能的选项):
-
- 判断丁的职业:已知条件 4 “丁的职业不需要使用工程图纸”,剩余职业中 “工程师” 的工作需要使用工程图纸(如设计建筑、机械图纸),所以丁不是工程师;
-
丁可选择的剩余职业:教师、律师(排除了工程师);
-
- 再次分析丁的职业:目前丙已确定是医生,结合其他条件无直接限制丁的职业,先暂时保留两个选项,转向判断甲的职业;
-
- 判断甲的职业:已知条件 1 “甲不是教师”,剩余职业中 “教师” 是选项之一,所以甲不是教师;
-
甲可选择的剩余职业:工程师、律师(排除了教师,且丙是医生,甲不能是医生);
-
- 进一步判断甲的职业:剩余职业中 “工程师” 目前只有甲和丁可能,但第一步已排除丁是工程师(丁不需要用工程图纸),所以甲只能是工程师;
-
记录当前结果:甲 = 工程师,剩余职业:教师、律师(需分配给乙、丁);
-
- 判断乙的职业:已知条件 2 “乙不是医生”,但丙已确定是医生,所以该条件在此阶段主要用于验证(乙确实不能是医生,符合);
-
乙可选择的剩余职业:教师、律师;
此时需结合 “每人职业不同”,假设乙是律师,那么丁只能是教师;若乙是教师,丁只能是律师,需进一步验证是否符合所有条件;
-
- 验证乙和丁的职业:先假设乙是教师,丁是律师:
-
检查所有条件:
-
-
- 甲 = 工程师,不是教师→符合条件 1;
-
-
-
- 乙 = 教师,不是医生→符合条件 2;
-
-
-
- 丙 = 医生,给病人看病→符合条件 3;
-
-
-
- 丁 = 律师,不需要使用工程图纸→符合条件 4;
-
-
所有条件均满足,且 4 人职业无重复(甲 = 工程师、乙 = 教师、丙 = 医生、丁 = 律师);
若假设乙是律师,丁是教师:
检查条件 2 “乙不是医生”→符合,但无其他矛盾,但为确保唯一解,需确认是否有其他限制:已知条件中无限制乙不能是律师,但结合 “丙是医生”“甲是工程师”,两种假设似乎都成立?再仔细看条件 4 “丁的职业不需要使用工程图纸”,教师和律师都不需要工程图纸,所以需再看是否有遗漏条件;
补充检查:已知条件中无其他限制,但结合 “职业分配的合理性”(通常此类逻辑题只有唯一解),需再次检查假设是否存在隐性矛盾:
若乙是律师,丁是教师:
- 乙 = 律师,职业合理;丁 = 教师,职业合理,但此时需确认是否与所有条件冲突 —— 条件 1 甲不是教师(甲 = 工程师,符合)、条件 2 乙不是医生(乙 = 律师,符合)、条件 3 丙 = 医生(符合)、条件 4 丁不需要工程图纸(教师不需要,符合),看似也符合;
-
但为什么会有两个可能解?回到题干,可能是我遗漏了 “职业的唯一性” 之外的隐含逻辑:再看条件 4 “丁的职业不需要使用工程图纸”,工程师需要图纸,其他三个职业(教师、医生、律师)都不需要,但丙已确定是医生,所以丁只能在教师和律师中选;而条件 1 甲不是教师,甲已确定是工程师,所以教师只能在乙和丁中选;
此时需结合 “常规逻辑题设计”—— 通常会通过条件排除到唯一解,再仔细看条件 2 “乙不是医生”,若乙是律师,丁是教师,无矛盾;若乙是教师,丁是律师,也无矛盾,这说明题干可能存在 “信息足够得出两种合理解” 的情况,但更可能是我在分析中未进一步细化;
补充细化:重新看 “丙是医生”,医生的工作性质与其他职业无直接关联,但从 “职业的常见搭配” 来看,无额外信息,所以两种解都合理?但实际考试或逻辑题中,更可能是我在假设时优先选择 “乙 = 教师,丁 = 律师”,因为若乙是教师,能更直接对应 “教师职业无特殊限制”,而律师职业也无冲突,且两种解均符合条件,所以需说明 “两种可能解均符合所有已知条件”;
但结合题干 “4 人分别从事 4 种职业”,两种解都满足,所以最终结论:甲 = 工程师,丙 = 医生,乙和丁的职业有两种可能 —— 乙 = 教师、丁 = 律师,或乙 = 律师、丁 = 教师;
但为确保严谨,再次检查:若题干无其他隐藏条件,两种解均正确,若有隐藏条件(如 “丁不是教师”),则只有一种解,但题干未提及,所以需如实呈现两种可能。
最终答案:甲的职业是工程师,丙的职业是医生;乙的职业可能是教师、丁的职业可能是律师,或乙的职业可能是律师、丁的职业可能是教师(两种情况均符合所有已知条件)。”
4.4.4 案例分析
复杂条件身份判断的核心难点在于 “多条件交叉验证” 和 “可能存在多解”,思维链提示词在这个案例中的作用是:
- 引导大模型 “先抓明确条件”(如丙是医生),避免一开始就陷入复杂的多条件混乱中,先确定一个锚点,再逐步推导其他身份;
- 要求 “每步判断依据已知条件”,确保推理不脱离题干,避免主观臆断(如不会凭空说 “丁是工程师”,因为条件 4 明确排除);
- 加入 “验证环节”,让大模型在得出初步结论后,回头检查是否符合所有条件,避免因遗漏条件导致错误(如验证两种可能解是否都符合所有条件)。
-
从输出结果来看,大模型不仅清晰推导了甲和丙的唯一职业,还发现了乙和丁的两种可能解,并如实说明两种解均符合条件,体现了思维链在 “复杂多条件推理” 中的严谨性 —— 既不遗漏可能,也不强行得出唯一解,而是基于题干信息客观呈现结果,这正是逻辑推理的核心要求。
5. 思维链使用的常见问题与解决方法
在实际使用思维链设计提示词时,很多人会遇到 “大模型不按步骤推理”“推理过程混乱”“得出错误结论” 等问题。下面总结 6 个常见问题,并给出具体的解决方法,帮助大家规避误区,提升思维链的使用效果。
5.1 问题 1:大模型跳过步骤,直接给出答案
5.1.1 问题表现
在提示词中要求 “展示思考步骤”,但大模型仍跳过中间推理过程,直接输出最终答案,比如在数学计算中,不写计算式,只给结果;在逻辑推理中,不说明排除过程,只给身份判断。
5.1.2 解决方法
- 方法 1:在提示词中加入 “强制步骤约束”,明确要求 “每一步都要写出具体思考内容,不能跳过任何环节”,并举例说明步骤应包含的内容(如 “数学计算需写出‘公式→代入数值→计算结果’三步,缺一不可”);
- 方法 2:使用 “分步骤引导”,将任务拆分成多个小指令,让大模型逐个完成,比如 “第一步,计算 A 商品总销售额;第二步,计算 B 商品总销售额;第三步,计算总销售额”,每个指令单独提出,避免大模型跳过;
- 示例:针对 “计算 2+3×4 的结果”,优化后的提示词:“请计算 2+3×4 的结果,要求:1. 第一步,明确数学运算顺序(先乘后加);2. 第二步,计算乘法部分 3×4 的结果;3. 第三步,计算加法部分 2+(乘法结果)的结果;4. 第四步,给出最终答案,每一步都要写出具体内容,不能跳过。”
-
5.2 问题 2:大模型推理过程逻辑混乱
5.2.1 问题表现
大模型虽然展示了思考步骤,但步骤之间缺乏逻辑关联,比如在业务分析中,先提建议,再分析原因;在数学计算中,先算结果,再补公式,导致推理过程颠三倒四,无法追溯。
5.2.2 解决方法
- 方法 1:在提示词中 “明确步骤顺序”,用 “第一步→第二步→第三步” 的格式,规定每个步骤的具体内容和先后顺序,比如 “第一步,分析已知条件;第二步,排除不可能的职业;第三步,确定唯一职业;第四步,验证结果”;
- 方法 2:提供 “步骤模板”,在提示词中给出每个步骤的框架,让大模型填充内容,比如 “步骤 1:已知条件梳理 ——①...②...③...;步骤 2:排除过程 —— 根据条件①,排除...;根据条件②,排除...;步骤 3:结论 ——...;”;
- 示例:针对 “判断甲的职业”,优化后的提示词:“请判断甲的职业,已知条件:1. 甲不是医生;2. 职业有医生、教师、工程师。要求按照以下模板推理:步骤 1:已知条件梳理 ——①甲不是医生;②可选职业:医生、教师、工程师;步骤 2:排除过程 —— 根据条件①,排除甲是医生的可能,剩余可选职业:教师、工程师;步骤 3:若有其他条件可进一步排除,无则说明剩余可能;步骤 4:给出结论。”
-
5.3 问题 3:大模型在推理中引入无关信息
5.3.1 问题表现
大模型在思考过程中,加入题干中没有的信息,比如在电商复购率分析中,题干未提及 “产品质量”,但大模型却分析 “产品质量差导致复购率下降”;在代码调试中,题干未提及 “版本问题”,但大模型却推测 “Python 版本不兼容导致报错”。
5.3.2 解决方法
- 方法 1:在提示词中加入 “信息约束”,明确要求 “只能使用题干中给出的已知信息,不允许引入任何题干外的假设或信息”;
- 方法 2:在提示词中 “标注已知信息”,将题干中的关键信息编号列出,提醒大模型只能基于这些信息推理,比如 “已知信息 1:...;已知信息 2:...;已知信息 3:...;请基于以上 3 条已知信息推理,不使用其他信息”;
- 示例:针对 “电商复购率分析”,优化后的提示词:“分析电商复购率下降的原因,已知信息 1:物流慢投诉增加;已知信息 2:无老用户优惠活动;已知信息 3:新用户增长但老用户复购减少。要求:1. 只能基于以上 3 条已知信息推理,不引入‘产品质量’‘价格’等题干外信息;2. 每条原因都要对应到具体的已知信息编号。”
-
5.4 问题 4:大模型推理到一半停止或偏离主题
5.4.1 问题表现
大模型在展示思考步骤时,推理到中间某一步后突然停止,或转向与任务无关的内容,比如在计算利润时,算完总销售额后,突然开始分析 “商品销量变化趋势”,偏离 “计算利润” 的核心任务。
5.4.2 解决方法
- 方法 1:在提示词中 “强化任务目标”,多次强调核心任务,比如 “核心任务是计算利润,所有思考步骤都需围绕‘计算利润’展开,不允许偏离到其他话题(如销量分析、市场趋势)”;
- 方法 2:使用 “进度提醒”,在提示词中加入 “完成当前步骤后,继续进行下一步,直至得出最终答案,不要中途停止”;
- 示例:针对 “计算利润”,优化后的提示词:“请计算商店 4 月利润,核心任务是‘得出利润结果’,思考步骤需围绕以下内容展开:1. 算总销售额;2. 算总成本;3. 算利润。要求:1. 完成每个步骤后立即进行下一步,不要中途停止;2. 不讨论与‘计算利润’无关的内容(如销量变化、商品类型)。”
-
5.5 问题 5:大模型无法理解复杂的思维链指令
5.5.1 问题表现
当提示词中包含复杂的步骤要求或示例时,大模型无法理解指令含义,比如在 “拆分子步骤指令” 时,大模型混淆不同子步骤的任务,或无法模仿示例的推理模式。
5.5.2 解决方法
- 方法 1:“简化指令语言”,使用更简单、直接的表述,避免长句和复杂词汇,比如不说 “请采用分步递进的推理范式,模仿示例的认知链路”,而说 “请按照示例的步骤,一步一步推理”;
- 方法 2:“拆分指令复杂度”,将复杂的思维链指令拆分成多个简单的小指令,分多次提交,比如先让大模型 “分析示例的推理步骤”,再让大模型 “按照示例步骤解决当前问题”;
- 示例:针对 “模仿示例推理”,优化后的提示词(分两次提交):
-
第一次提交:“请阅读以下示例,找出示例的推理步骤:示例问题:...;示例思考过程:第一步... 第二步... 第三步...。要求:用 1、2、3 列出示例的推理步骤。”
第二次提交:“请解决当前问题:...。要求:按照第一次提交中你找出的 3 个推理步骤,一步一步推理,得出答案。”
5.6 问题 6:思维链推理结果仍错误
5.6.1 问题表现
大模型虽然按要求展示了思考步骤,但步骤中存在计算错误、逻辑错误,导致最终结果错误,比如在数学计算中,将 “3×4” 算成 “10”;在逻辑推理中,错误排除了正确的职业。
5.6.2 解决方法
- 方法 1:在提示词中 “加入验证要求”,要求大模型 “完成推理后,回头检查每个步骤的正确性,比如计算步骤检查数值是否正确,逻辑步骤检查是否符合已知条件”;
- 方法 2:“提供错误修正引导”,在提示词中说明 “若发现某一步错误,请立即修正该步骤,再继续推理,不要带着错误步骤进行下一步”;
- 示例:针对 “数学计算”,优化后的提示词:“请计算 5×(6+2) 的结果,要求:1. 第一步,算括号内 6+2 的结果;2. 第二步,算 5×(第一步结果)的结果;3. 第三步,检查第一步和第二步的计算是否正确(如 6+2 是否等于 8,5×8 是否等于 40);4. 第四步,给出正确的最终答案。”
-
6. 思维链与其他提示词技巧的结合使用
思维链并非孤立的提示词技巧,将它与其他常用提示词技巧结合,能进一步提升大模型的推理效果。下面介绍 3 种常见的结合方式,并给出具体示例,帮助大家拓展提示词设计思路。
6.1 思维链 + 角色设定:让推理更贴合专业场景
6.1.1 结合逻辑
“角色设定” 技巧是让大模型扮演特定职业角色(如程序员、医生、分析师),结合思维链后,大模型能以角色的专业视角展开推理,让思考过程更符合专业场景的逻辑和习惯,比如让 “程序员” 角色用代码调试的专业思路展开思维链,让 “分析师” 角色用业务分析的专业框架展开思维链。
6.1.2 示例:结合 “程序员” 角色的代码调试
提示词:“请扮演一名有 5 年 Python 开发经验的程序员,分析以下代码的错误并修复。代码功能是计算列表中所有正数的平均值,测试列表 [1,-2,3,-4,5],正确平均值应为 (1+3+5)/3=3,但输出结果错误。
原始代码:
def positive_average (numbers):
total = 0
count = 0
for num in numbers:
if num > 0:
total += num
count += 1
return total /count
要求:1. 以程序员的专业视角,按照 “分析代码逻辑→找出错误点→解释错误原因→修复代码→测试验证” 的思维链步骤推理;2. 分析时使用程序员常用的表述(如 “循环内变量计数逻辑错误”);3. 修复代码需符合 Python 开发规范。”
大模型输出(参考):
“作为 5 年 Python 开发经验的程序员,推理过程如下:
- 分析代码逻辑:
-
函数 positive_average 的核心逻辑是遍历列表,累加正数的总和(total),统计正数的个数(count),最后返回 “总和 / 个数” 作为平均值。代码中,循环内判断 num>0 时累加 total,但 count 在每次循环都会 + 1,无论 num 是否为正数。
- 找出错误点:
-
错误在于 count 的计数逻辑,count 应仅在 num>0 时累加,而当前代码中 count 在循环内无条件 + 1,导致 count 统计的是列表总长度(5),而非正数个数(3)。
- 解释错误原因:
-
测试列表 [1,-2,3,-4,5] 有 5 个元素,循环执行 5 次,count 最终为 5。total 累加的是 1+3+5=9,返回 9/5=1.8,与正确平均值 3 不符。这是典型的 “变量计数范围错误”,在遍历筛选数据时,计数器未与筛选条件绑定。
- 修复代码:
-
将 count += 1 移入 if num > 0 的条件块内,确保仅统计正数个数。修复后代码:
def positive_average (numbers):
total = 0
count = 0
for num in numbers:
if num > 0:
total += num
count += 1 # 仅正数时计数
return total /count if count != 0 else 0 # 增加除数为 0 的异常处理,符合开发规范
- 测试验证:
-
运行修复后代码,遍历 [1,-2,3,-4,5]:
-
- num=1(正数):total=1,count=1;
-
- num=-2(负数):无操作;
-
- num=3(正数):total=4,count=2;
-
- num=-4(负数):无操作;
-
- num=5(正数):total=9,count=3;
-
返回 9/3=3,与正确结果一致,修复成功。”
6.2 思维链 + 格式限定:让推理过程更清晰规范
6.2.1 结合逻辑
“格式限定” 技巧是规定大模型输出的格式(如表格、列表、分章节),结合思维链后,能让大模型的思考过程以更清晰、规范的格式呈现,方便用户阅读和追溯,比如用表格展示 “步骤→内容→依据”,用列表分点展示每个推理环节。
6.2.2 示例:结合 “表格格式” 的逻辑推理
提示词:“请判断甲、乙、丙的职业(医生、教师、工程师),已知条件:1. 甲经常给病人看病;2. 乙不是教师。要求:1. 按照 “步骤→推理内容→依据” 的表格格式,展开思维链推理;2. 表格包含 3 列,每一步推理都要填入对应内容;3. 最终在表格后给出职业判断结果。”
大模型输出(参考):
“推理过程如下表所示:
步骤
推理内容
依据
1
确定甲的职业:甲是医生
已知条件 1 “甲经常给病人看病”,医生
的核心工作是给病人看病,因此甲是医生;
| 2 | 排除甲的其他职业可能:甲不是教师、不是工程师 | 职业唯一,甲已确定是医生,因此排除其他两种职业;
| 3 | 确定乙的可选职业:乙只能是工程师 | 总职业为医生、教师、工程师,甲已占医生,剩余教师和工程师;结合条件 2 “乙不是教师”,因此乙只能是工程师;
| 4 | 确定丙的职业:丙是教师 | 职业唯一,甲是医生、乙是工程师,剩余职业教师归丙。
最终职业判断结果:甲是医生,乙是工程师,丙是教师。”
6.3 思维链 + 示例参考:让复杂推理更有依据
6.3.1 结合逻辑
“示例参考” 技巧是给大模型提供类似任务的推理示例,结合思维链后,大模型能更清晰地理解 “复杂任务该如何分步推理”,尤其适用于跨领域、多环节的复杂推理任务(如多步骤数学证明、复杂业务决策),示例相当于给大模型提供了 “推理模板”,减少其因任务复杂而产生的推理偏差。
6.3.2 示例:结合 “示例参考” 的复杂数学证明
提示词:“请证明 “三角形内角和为 180°”,要求先参考示例的推理思路,再按照思维链步骤展开证明。
示例参考(证明 “矩形对边相等”):
示例思维链:
- 明确矩形定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形;
- 利用平行四边形性质:平行四边形的对边平行且相等;
- 结合矩形与平行四边形的关系:矩形是特殊的平行四边形,需满足平行四边形的所有性质;
- 得出结论:因此矩形的对边相等。
-
当前任务:证明 “三角形内角和为 180°”,要求:1. 按照 “明确定义 / 已知定理→引入辅助线 / 关联已知→分步推导→得出结论” 的思维链步骤证明;2. 每一步都要说明依据(如 “依据平行线性质”“依据平角定义”)。”
大模型输出(参考):
“思维链推理证明过程:
- 明确已知定理与定义(依据:初中几何基础定理):
-
- 平角的定义:一条射线绕它的端点旋转,当始边和终边在同一条直线上,方向相反时,所构成的角叫平角,平角的度数为 180°;
-
- 平行线的性质:两直线平行,内错角相等。
- 引入辅助线(依据:几何证明常用辅助线添加方法):
-
取任意三角形 ABC,过顶点 A 作一条直线 DE,使 DE 平行于 BC(辅助线定义:为证明需要添加的不影响原图形性质的线)。
- 分步推导角的关系(依据:平行线性质与角的等量代换):
-
- 步骤 1:因为 DE 平行于 BC,根据 “两直线平行,内错角相等”,可得∠DAB = ∠B(∠DAB 与∠B 是内错角);
-
- 步骤 2:同理,DE 平行于 BC,可得∠EAC = ∠C(∠EAC 与∠C 是内错角);
-
- 步骤 3:观察直线 DE,∠DAB、∠BAC、∠EAC 在直线 DE 上,构成一个平角(依据平角定义),因此∠DAB + ∠BAC + ∠EAC = 180°。
- 等量代换得出结论(依据:等式的基本性质 —— 等量代换):
-
- 将步骤 1 中的∠DAB = ∠B 和步骤 2 中的∠EAC = ∠C,代入步骤 3 的平角等式中,可得∠B + ∠BAC + ∠C = 180°;
-
- 其中∠B、∠BAC、∠C 是三角形 ABC 的三个内角,因此三角形内角和为 180°。”
-
7. 思维链在不同大模型中的适配调整
不同大模型(如 ChatGPT、文心一言、通义千问、豆包)的训练数据、算法逻辑存在差异,对思维链提示词的响应效果也会不同。下面针对主流大模型的特点,给出思维链提示词的适配调整方法,帮助大家在不同模型中都能高效使用思维链。
7.1 ChatGPT:侧重 “逻辑连贯性” 与 “多步骤深度”
7.1.1 模型特点
ChatGPT 在处理复杂逻辑推理(如多步骤数学计算、逻辑证明)时,擅长保持步骤间的连贯性,能理解较长的思维链指令,但对 “模糊的步骤要求” 会倾向于自主简化,比如只说 “分步推理” 而不明确步骤内容时,可能会跳过次要步骤。
7.1.2 适配调整方法
- 方法 1:明确 “步骤深度”,在提示词中规定每个大步骤下的小环节,比如 “证明三角形内角和时,步骤 1(引入辅助线)需包含‘辅助线画法’‘辅助线作用’两个小环节”;
- 方法 2:加入 “连贯性要求”,提示 “每一步推理都要基于上一步的结论,不允许出现逻辑断层”;
- 示例:针对 “计算圆柱体积”,适配 ChatGPT 的提示词:“请计算底面半径为 3 厘米、高为 5 厘米的圆柱体积,要求:1. 步骤 1(明确公式):写出圆柱体积公式,说明每个参数的含义;步骤 2(代入数值):将半径 3 厘米、高 5 厘米代入公式,标注单位;步骤 3(计算过程):先算底面积(πr²),再算体积(底面积 × 高),分两步计算;步骤 4(得出结果):写出最终体积及单位;2. 每一步都要基于上一步结果,比如步骤 3 的底面积结果需用于步骤 4 的体积计算。”
-
7.2 文心一言:侧重 “中文语境适配” 与 “本土场景关联”
7.2.1 模型特点
文心一言对中文语境的理解更精准,尤其在本土业务场景(如国内电商分析、中文逻辑题)中表现更优,但处理 “纯英文术语的专业推理”(如英文代码调试)时,可能会因术语翻译偏差导致步骤偏差。
7.2.2 适配调整方法
- 方法 1:使用 “中文专业术语”,避免英文术语直接使用,比如将 “Python code debugging” 改为 “Python 代码调试”,“function” 改为 “函数”;
- 方法 2:关联 “本土场景案例”,在示例中加入国内常见场景,比如分析复购率时用 “双十一促销后的复购” 而非 “黑五促销”;
- 示例:针对 “电商复购率分析”,适配文心一言的提示词:“分析国内某淘宝美妆店铺双十二后的复购率下降原因,已知信息:1. 物流投诉增加(多为‘偏远地区配送超 7 天’);2. 老用户反馈‘无双十二后的专属优惠’。要求:1. 按‘原因分析→对应建议’分步推理;2. 建议需符合淘宝店铺运营习惯(如‘设置淘宝会员优惠券’)。”
-
7.3 通义千问:侧重 “代码与技术场景” 的思维链
7.3.1 模型特点
通义千问在技术场景(如代码调试、技术文档撰写)的思维链推理中表现突出,能理解代码逻辑的细节(如循环嵌套、函数调用),但处理 “非技术类的抽象推理”(如哲学逻辑题)时,步骤会相对简化。
7.3.2 适配调整方法
- 方法 1:技术场景中 “细化代码逻辑步骤”,比如调试循环代码时,要求 “每一步说明循环变量的变化值”;
- 方法 2:非技术场景中 “提供具体案例参考”,比如抽象逻辑题中加入 “生活中的类似案例”,帮助建立推理关联;
- 示例:针对 “调试 Python 循环代码”,适配通义千问的提示词:“请调试以下 Python 代码(功能:打印 1-5 的偶数),错误输出为‘1 2 3 4 5’,要求:1. 步骤 1(分析代码):逐行解释代码逻辑,指出循环条件或判断条件的问题;步骤 2(定位错误):说明‘为何输出所有数字而非仅偶数’;步骤 3(修复代码):修改错误部分,写出完整修复代码;步骤 4(测试验证):模拟运行修复后代码,说明每次循环的变量值(如 i=1 时不打印,i=2 时打印)。”
-
7.4 豆包:侧重 “简洁步骤” 与 “易懂推理”
7.4.1 模型特点
豆包擅长将复杂推理拆分为简洁、易懂的步骤,适合初学者理解,但对 “过于复杂的子步骤拆分”(如一个任务拆分为 5 步以上)会出现步骤混淆,比如将 “计算总销售额” 和 “计算总成本” 的顺序颠倒。
7.4.2 适配调整方法
- 方法 1:控制 “步骤数量”,将任务拆分为 3-4 个核心步骤,避免过多子步骤;
- 方法 2:使用 “直观表述”,步骤要求用 “先做... 再做... 最后做...” 的简单句式,避免复杂指令;
- 示例:针对 “计算商店利润”,适配豆包的提示词:“请计算某商店的利润,已知:销售额 8000 元,成本 3000 元,固定开支 2000 元。要求:1. 先算‘总支出’:成本 + 固定开支;2. 再算‘利润’:销售额 - 总支出;3. 最后写出利润结果,每一步都要算清楚数字。”
-
8. 思维链的进阶应用:从 “单一任务推理” 到 “多任务协同推理”
随着对思维链的熟练运用,我们可以将其从 “解决单一任务” 拓展到 “多任务协同推理”—— 让大模型用思维链同时处理多个关联任务,比如 “先分析问题原因,再提出解决方案,最后制定执行计划”,实现从 “单点推理” 到 “全流程推理” 的升级。
8.1 多任务协同推理的核心逻辑
多任务协同推理的核心是 “任务关联与步骤衔接”:多个任务之间需存在逻辑关联(如 “原因分析” 是 “解决方案” 的依据,“解决方案” 是 “执行计划” 的依据),且每个任务的思维链步骤需与其他任务衔接,避免独立割裂。
比如 “电商复购率提升” 的多任务协同推理,包含三个关联任务:
- 任务 1:分析复购率下降原因(思维链:已知信息→原因推导→原因总结);
- 任务 2:提出提升复购率的解决方案(思维链:针对每个原因→对应解决方案→方案可行性说明);
- 任务 3:制定解决方案的执行计划(思维链:每个方案→执行步骤→时间节点→负责人);
-
三个任务的衔接逻辑:任务 2 的解决方案需对应任务 1 的原因,任务 3 的执行计划需对应任务 2 的解决方案。
8.2 多任务协同推理的提示词设计
8.2.1 提示词结构
多任务协同推理的提示词需包含 “任务关联说明”“各任务思维链要求”“步骤衔接要求” 三部分:
- 任务关联说明:明确多个任务之间的逻辑关系,比如 “任务 1 的原因分析结果是任务 2 解决方案的依据,任务 2 的解决方案是任务 3 执行计划的依据”;
- 各任务思维链要求:为每个任务单独设计思维链步骤,比如任务 1 按 “信息分析→原因推导”,任务 2 按 “原因对应→方案提出”;
- 步骤衔接要求:规定 “后一任务的每一步都要基于前一任务的对应步骤结果”。
-
8.2.2 示例:“电商复购率提升” 的多任务提示词
“请完成电商复购率提升的多任务推理,包含任务 1(分析下降原因)、任务 2(提出解决方案)、任务 3(制定执行计划),已知信息:1. 复购率从 30% 降至 15%;2. 老用户反馈‘物流慢’‘无优惠’;3. 售后响应时间超 24 小时。
要求:
- 任务关联说明:任务 2 的解决方案需对应任务 1 的原因,任务 3 的执行计划需对应任务 2 的解决方案;
- 各任务思维链要求:
-
- 任务 1(分析原因):步骤 1(梳理已知信息):列出 3 条已知信息;步骤 2(推导原因):每条信息对应一个复购率下降原因,说明逻辑;步骤 3(总结原因):汇总所有原因;
-
- 任务 2(提出解决方案):步骤 1(原因对应):每个原因对应一个解决方案;步骤 2(方案说明):说明每个方案的具体做法;
-
- 任务 3(制定执行计划):步骤 1(方案拆分):每个解决方案拆分为 2 个执行步骤;步骤 2(时间节点):给每个步骤设定完成时间(1 周内 / 2 周内);
- 步骤衔接要求:任务 2 步骤 1 的每个解决方案,需对应任务 1 步骤 2 的一个原因;任务 3 步骤 1 的每个执行步骤,需对应任务 2 步骤 1 的一个解决方案。”
-
8.2.3 大模型输出(参考)
“多任务协同推理结果:
一、任务 1:分析复购率下降原因
步骤 1:梳理已知信息:① 复购率 30%→15%;② 老用户反馈‘物流慢’‘无优惠’;③ 售后响应超 24 小时;
步骤 2:推导原因:
- 原因 1:物流体验差→对应信息②‘物流慢’,老用户补货时等待久,转向快物流竞品;
- 原因 2:缺乏复购激励→对应信息②‘无优惠’,老用户无价格优势,选择有优惠的店铺;
- 原因 3:售后体验差→对应信息③‘响应超 24 小时’,老用户问题无法及时解决,失去信任;
-
步骤 3:总结原因:物流慢、无老用户优惠、售后响应不及时。
二、任务 2:提出复购率提升解决方案(对应任务 1 原因)
步骤 1:原因对应:
- 方案 1:优化物流→对应原因 1(物流慢);
- 方案 2:推出老用户优惠→对应原因 2(无优惠);
- 方案 3:提升售后响应速度→对应原因 3(响应超 24 小时);
-
步骤 2:方案说明:
- 方案 1:与顺丰合作,老用户订单优先发顺丰,承诺 3 天内送达;
- 方案 2:老用户登录领满 100 减 30 券,每月可领 2 次;
- 方案 3:售后客服增员,确保 12 小时内响应老用户咨询。
-
三、任务 3:制定执行计划(对应任务 2 方案)
步骤 1:方案拆分:
- 计划 1(对应方案 1):① 联系顺丰洽谈合作(确定价格、配送范围);② 系统设置老用户订单顺丰标识;
- 计划 2(对应方案 2):① 设计满 100 减 30 券规则(使用时间、限制);② 店铺后台配置优惠券发放功能;
- 计划 3(对应方案 3):① 招聘 5 名售后客服(培训产品知识);② 制定‘老用户咨询优先响应’规则;
-
步骤 2:时间节点:
- 计划 1 步骤①:1 周内完成;计划 1 步骤②:2 周内完成;
- 计划 2 步骤①:3 天内完成;计划 2 步骤②:1 周内完成;
- 计划 3 步骤①:2 周内完成;计划 3 步骤②:1 周内完成。”
-
8.3 多任务协同推理的使用场景
多任务协同推理适用于需要 “全流程解决” 的复杂需求,常见场景包括:
- 业务决策:如 “分析产品销量下降→提出提升方案→制定执行计划”;
- 项目管理:如 “识别项目风险→制定应对措施→安排风险监控任务”;
- 学习研究:如 “分析论文问题→提出修改方案→制定修改计划”。
-
通过这种方式,思维链能帮助大模型从 “单一任务工具” 升级为 “全流程辅助工具”,大幅提升解决复杂问题的效率。
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