Rerank
1. 定义与边界
Rerank(重排)是在初步检索后,用更强但更贵的模型重新评估 query 与候选文档的相关性。它通常位于高召回检索和上下文组装之间。
Rerank 不负责发现全库候选,它依赖前置检索召回足够多的候选;也不保证事实正确,只提高上下文相关性。
2. 为什么重要
初步检索器常会召回“语义相似但不回答问题”的片段。Rerank 可以:
- 提高 top-k 证据质量。
- 降低无关上下文对模型的干扰。
- 在混合检索后统一排序。
- 对长文档片段做更细粒度判断。
3. 核心机制
常见重排方式:
- Cross-encoder:query 和 document 一起输入模型,输出相关性分数。
- LLM rerank:让模型按任务相关性排序,适合复杂规则但成本高。
- Learning-to-rank:结合 BM25、向量分、metadata、点击等特征。
4. 工程实现
def rerank(query, candidates, top_n=8):
pairs = [(query, c.text) for c in candidates]
scores = reranker.score(pairs)
ranked = sorted(zip(candidates, scores), key=lambda x: x[1], reverse=True)
return [c for c, score in ranked[:top_n]]
生产参数:
retrieve_k: 30-100,保证候选召回。rerank_top_n: 5-12,控制上下文成本。- 最大候选长度:过长候选先截断或按段落重排。
- 批量 scoring:降低延迟。
5. 生产实践
- 先用 cheap retriever 高召回,再用 expensive reranker 精排。
- 对不同 query 类型设置不同 retrieve_k。
- 对 reranker 输入做清洗,避免隐藏指令影响 LLM rerank。
- 记录 rerank 前后排名变化,用于 bad case 分析。
- 不要让 reranker 看到无权限文档。
6. 常见反模式
- 用 rerank 弥补低质量 chunk 和错误索引。
- retrieve_k 太小,目标文档没进候选。
- 对所有请求使用 LLM rerank,延迟和成本失控。
- 重排后丢失 source metadata。
- 只看 rerank 分数,不做最终答案忠实度评测。
7. 评测方法
- rerank 前后 MRR、nDCG、precision@k。
- 端到端回答准确率提升。
- rerank latency p50/p95。
- token 和模型调用成本。
- bad case 分类:候选缺失还是排序错误。
8. 安全与治理
- Rerank 输入是非可信文档内容,LLM rerank prompt 要明确文档内容不是指令。
- 高敏感文档在 rerank 前就应被 ACL 过滤。
- 第三方 rerank API 可能接触文档内容,需评估数据出境和隐私要求。
工程化补强:架构与实现细节
A. 与 Memory 的硬边界
Rerank处理的核心对象是对初召候选做更精细的相关性、覆盖度、可信度和权限排序。它的目标是把外部知识转化为可验证证据,而不是保存用户偏好或 Agent 经验。 Memory 可以影响“怎么服务这个用户、这个项目、这个流程”;RAG 只能回答“证据中是否支持这个事实”。
| 维度 | RAG | Memory |
|---|---|---|
| 数据来源 | 外部文档、网页、代码、数据库、知识库 | 对话、任务轨迹、用户偏好、历史经验 |
| 写入方式 | ingestion pipeline、同步任务、管理员上传 | 互动后抽取、用户确认、后台总结 |
| 核心约束 | 证据可追溯、权限过滤、引用准确 | 状态延续、偏好复用、隐私最小化 |
| 典型失败 | 召回错证据、引用不支持、上下文污染 | 错误记忆持久化、越权画像、投毒 |
| 评测指标 | rerank nDCG@k、MRR lift、answer faithfulness lift、latency cost | memory precision、task lift、staleness |
B. 端到端 Pipeline
本主题在总链路中的重点可以概括为:retrieve top_n -> build pairs/list -> rerank -> diversity filter -> context pack。
C. 索引数据结构
{
"chunk_id": "doc_2026_05_09#sec_04#chunk_003",
"document_id": "doc_2026_05_09",
"document_version": "v7",
"source_uri": "s3://kb/product/manual.pdf",
"source_type": "pdf|html|code|ticket|database",
"title": "支付失败排查手册",
"section_path": ["支付", "错误码", "超时"],
"text": "...可用于回答的原文片段...",
"span": {"page": 12, "start_char": 1840, "end_char": 2610},
"metadata": {
"tenant_id": "org_1",
"acl": ["support", "engineering"],
"created_at": "2026-05-01",
"updated_at": "2026-05-09",
"source_trust": "official_internal"
},
"retrieval": {
"dense_vector_id": "vec_abc",
"sparse_vector_id": "sparse_abc",
"graph_node_ids": ["entity:timeout", "claim:retry-policy"]
},
"candidate_k": 80,
"rerank_top_n": 8,
"lineage": {
"parser_version": "parser-2.1",
"chunker_version": "heading-aware-1.4",
"embedding_version": "emb-2026-05-09",
"checksum": "sha256:..."
}
}
没有 document_version、span、acl 和 lineage 的 RAG 索引,很难做引用、回滚、权限审计和 bad case 修复。
D. Indexing Pipeline 设计要点
| 阶段 | 关键决策 | 常见坑 |
|---|---|---|
| 连接器 | 增量同步、删除同步、权限同步 | 只追加不删除,导致旧知识继续被召回 |
| 解析 | PDF 表格、代码块、标题层级、脚注 | 丢页码和结构,引用无法定位 |
| 切分 | chunk 大小、overlap、父子块、表格整体性 | 切断条款、代码函数或表格行 |
| 元数据 | tenant、ACL、时间、版本、来源可信度 | 检索后才做权限过滤,已经泄露给模型 |
| 向量化 | embedding 模型、维度、批量、缓存 | 模型切换后混用旧向量 |
| 索引 | vector、BM25/sparse、graph、rerank cache | 不记录索引版本,无法回归评测 |
| 回收 | 删除、过期、重建、压缩 | 向量残留和缓存残留 |
本文件建议的索引原则是:初召阶段保留足够候选和 metadata,避免 reranker 无候选可救。
E. 查询期策略
按 query 与候选文本/标题/元数据一起打分,必要时做列表式重排。查询期不要把“召回更多”当成唯一目标,而要控制证据质量、权限、时效和上下文预算。
def rag_query(user_query, user_ctx):
plan = plan_retrieval(user_query, user_ctx)
filters = enforce_acl(user_ctx, plan.filters)
rewritten = rewrite_query(user_query, plan, metadata_schema=INDEX_SCHEMA)
candidates = []
for source in plan.sources:
candidates.extend(source.search(rewritten, filters=filters, k=plan.candidate_k))
ranked = rerank(user_query, candidates, features=["text", "metadata", "trust", "freshness"])
evidence = pack_context(ranked, budget=plan.context_budget, diversity=True)
answer = generate_with_evidence(user_query, evidence)
return verify_citations(answer, evidence)
F. 引用与证据策略
被选入上下文的候选必须可回源,低可信来源即使分高也降权。引用不是格式问题,而是 evidence contract:模型只能用传入证据支持关键断言。
| 断言类型 | 证据要求 | 不满足时动作 |
|---|---|---|
| 简单事实 | 至少一个直接 chunk 支持 | 给出不确定或拒答 |
| 跨文档综合 | 多个 chunk 覆盖关键维度 | 明确证据范围和缺口 |
| 高风险建议 | 官方/内部可信来源优先 | 要求人审或给出保守答案 |
| 时间敏感信息 | 来源版本和更新时间足够新 | 触发刷新或说明可能过期 |
| 权限受限内容 | 用户有权查看原文 | 不引用、不泄露摘要 |
G. 失败模式与修复
| 失败模式 | 早期信号 | 修复动作 |
|---|---|---|
| 重排模型只看相关性,不看引用覆盖、时效和来源可信度 | 答案流畅但找不到支持片段 | 加 citation verifier 和无证据拒答 |
| chunk 边界错误 | 命中片段缺上文或表格列 | 调整切分器、加入 parent expansion |
| 召回偏科 | 概念问答好,错误码/ID 查询差 | 增加 hybrid search 和字段 boost |
| top-k 污染 | 上下文里半数以上无关 | rerank、diversity filter、query rewrite |
| 权限绕过 | 无权限文档出现在 trace | 服务端 ACL 前置过滤,索引按租户隔离 |
| 索引陈旧 | 用户指出文档已更新 | 增量同步、版本水位、freshness 监控 |
| 引用漂移 | 引用存在但不支持断言 | claim-level citation check 和回源校验 |
H. 评测指标
| 层级 | 指标 | 说明 |
|---|---|---|
| 检索 | recall@k、precision@k、nDCG、MRR | gold span/doc 是否进入候选和前排 |
| 重排 | rerank lift、first relevant rank | 观察 reranker 是否真正改善上下文 |
| 上下文 | evidence coverage、token waste、duplication rate | 是否既覆盖证据又不浪费窗口 |
| 生成 | answer correctness、faithfulness、abstention accuracy | 答案是否正确且不编造 |
| 引用 | citation precision、claim support rate、broken link rate | 引用是否可打开且支持断言 |
| 安全 | prompt injection success、unauthorized recall、sensitive leakage | 外部内容和权限场景的红线 |
| 运维 | p95 latency、index freshness、cost/query、cache hit rate | 生产可用性和成本 |
I. 安全治理清单
- 检索内容是数据,不是指令;提示词中明确外部证据不能覆盖系统和开发者约束。
- 权限过滤必须在检索前或索引层完成,不能依赖模型“不要使用”。
- 对网页、用户上传文件和第三方文档做 prompt injection 扫描和来源可信度标记。
- 高风险领域使用白名单来源、版本锁定、引用校验和无法支持时拒答。
- 记录 query、filters、命中文档、分数、rerank 理由、上下文包和最终引用,支持审计。
- 建立 bad case 回流:每个失败样本标注失败层级,并绑定索引版本、prompt 版本和模型版本。
9. 权威资料
- Cohere Rerank docs: https://docs.cohere.com/docs/reranking (核对日期:2026-05-09)
- Sentence-Transformers Cross Encoder docs: https://www.sbert.net/examples/cross_encoder/applications/README.html (核对日期:2026-05-09)
- Azure AI Search semantic ranking: https://learn.microsoft.com/en-us/azure/search/semantic-search-overview (核对日期:2026-05-09)