4B 路由器自选单轮/多轮/智能体调用,平均 61.4% 超最强基线 11%

RouteWeaver: Weaving Mode Selection and Execution into Unified LLM Routing

Xiaohan Wang, Haozhen Zhang, Qingyuan Liu, Tao Feng, Wenya Wang

cs.CL

2026-10-14

RouteWeaver 训练单个 4B 路由器按查询自选单轮/多轮/智能体执行,五域平均 61.4%,较最强基线相对提升 11.03%。

这篇在解决什么

LLM routing 按查询决定调用哪个模型、怎么组织调用。现有方法按组织方式分三类:单轮路由(GraphRouter)为每条查询挑一个模型一次调用;多轮路由(Router-R1)根据中间输出连续选模型;智能体路由(MasRouter、GraphPlanner)把多个模型编排成带角色和依赖的工作流。三类的执行范式都事先定死,路由器能适应的只有「用哪个模型」,适应不了「这条查询值得一次调用还是一个工作流」。

分范式确实没有通吃:五个评测领域里,固定范式基线的强者并不一致,Math、Code、Knowledge 上多轮最强,Reason 和 Recall 上反而是单轮最强。既然没有哪种组织方式对所有任务都合适,范式本身就该变成路由决策的一部分。

方法

RouteWeaver 把三种范式收进一个 LLM 策略,核心是三块设计:

结果

九个 benchmark、五个领域,1,060 条与训练不重叠的测试题,主结果用 α=0(纯任务奖励)训练:

方法MathCodeKnowledgeReasonRecall平均
GraphRouter(单轮最强)64.636.134.269.239.648.7
Router-R1(多轮最强)66.352.848.968.739.855.3
MasRouter(智能体最强)54.237.641.762.538.346.8
RouteWeaver74.658.255.076.742.561.4

平均 61.4%,比最强基线 Router-R1 相对提升 11.03%,五个领域全部第一;对最强单轮、智能体基线的相对优势分别是 26.08% 和 31.20%。学到的模式分布也分域:Reason 99% 走智能体,Recall 96% 走单轮,Code 84% 走多轮,Knowledge 72% 单轮,Math 三种混用(19/50/31),事后印证了前提。

补充实验三条:

为什么重要

做模型网关的人能直接拿走两点:执行范式可以按查询学出来,不必在架构期押注单轮还是工作流,一个 4B 策略就够;α 在同一条策略上给出成本档位,省钱不用重训模型。渐进探索的教训对训练多模式 agent 普适:先喂足各模式的执行经验再放开选择,否则策略早期塌缩,这个现象比 RouteWeaver 的具体数字更值得记住。代码已开源。

对照面是一批固定范式路由器,绝对数字取决于这套 6 模型 Worker 池,换池子结论未必原样成立。

局限与存疑

作者自述的边界:agentic 模式没有工具调用,角色固定四种,最多 8 次 Worker 调用,更丰富的执行结构和工具环境列为未来工作;训练只有 3,200 条查询。

存疑处:评测每题只跑一次系统 rollout,Worker 在 temperature 0.2 下采样,作者承认评测不完全确定,1 点上下的差距要留余地;成本只计 Worker 调用、按固定参考价折算,不含路由器自身的计算和编排开销;十个基线是否共享同一 Worker 池与训练数据,正文未明说。塌缩消融还透露一件事:完全塌成单轮也有 55.6,几乎追平 Router-R1 的 55.3,说明统一语法加训练配方本身就值不少分,模式多样性带来的增量集中在 Math、Code 这类重执行领域。

术语

原文与代码

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