投机解码数学拆解:接受率 α=1−TV(p,q),K 越大未必越快
techNmak · x · 2026-11-04
techNmak 系统讲解投机解码(Speculative Decoding)背后的数学:
- 正确性:小 draft 模型 q 顺序生成 K 个候选 token,大目标模型 p 一次前向并行验证。接受概率 a(x)=min(1, p(x)/q(x));被拒时从 p−q 的归一化正部采样修正。接受部分贡献 min(p,q),修正部分贡献 max(p−q,0),两者相加恰为 p,故输出严格保持目标模型分布。
- 接受率:单个 token 的期望接受率 α=Σmin(p,q)=1−TV(p,q),即等于目标与 draft 分布的总变差距离的补;draft 自身置信度不代表接受率高低。
- 期望产出:K=3、接受率恒为 0.7 时,每轮期望产出 1+0.7+0.7²+0.7³≈2.53 个 token。
- 工程权衡:draft 有计算成本、验证有开销、长 draft 边际收益递减,KV-cache、batch size、硬件特性都影响结果——K 选大了可能单轮产出更多但整体反而更慢。核心结论:数学上可精确保持目标分布,但实际加速取决于 draft 与目标的一致度和验证成本。
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