LLM · 评价指标

评价指标

常用

  • 分类、选择题:Accuracy
  • 短答案问答:EM / F1
  • 摘要:ROUGE + Faithfulness
  • 翻译:BLEU / COMET
  • RAG:Recall@k + Faithfulness + Answer Relevancy
  • 代码:pass@k / Test Pass Rate
  • 对话模型:Win Rate / Human Preference
  • 安全模型:Refusal Accuracy / Jailbreak ASR / Toxicity
  • 部署系统:Latency / Throughput / Cost

通用正确性指标

指标 含义 适用场景
Accuracy 准确率,答对样本数 / 总样本数 选择题、分类、判断题、数学题最终答案
Exact Match, EM 模型答案和标准答案完全一致才算对 开放域问答、抽取式问答、短答案任务
Precision 模型给出的内容中,有多少是正确的 信息抽取、检索、实体识别
Recall 标准答案中,有多少被模型覆盖到了 检索、召回、长答案覆盖度
F1 Precision 和 Recall 的调和平均 问答、信息抽取、开放域 QA

F1 = 2 * Precision * Recall / (Precision + Recall)

在不同问答数据集上,用 F1 衡量模型答案和标准答案的词级/token 级重合程度。

语言建模指标

指标 含义 适用场景
Loss 模型预测下一个 token 的平均损失 训练过程、预训练模型评估
Perplexity, PPL 困惑度,衡量模型对文本的预测能力,越低越好 语言模型预训练、续写能力、文本建模

问答任务指标

指标 含义 适用场景
EM 答案完全匹配 短答案 QA,比如 Natural Questions
Token F1 答案和标准答案的词级重合程度 开放域 QA、阅读理解
Answer Accuracy 最终答案是否正确 数学题、知识问答
Supporting Fact F1 支撑证据是否找对 HotpotQA、多跳问答
Hit@k 前 k 个候选里是否包含正确答案 检索式问答、RAG

常见数据集:

  • NQ:Natural Questions,开放域自然问题
  • TriviaQA / TQA:百科类事实问答
  • HotpotQA / HQA:多跳推理问答
  • WebQSP:知识库问答

如果是普通 QA,看 EM/F1;如果是多跳 QA,还要看证据是否正确。

文本生成指标

指标 含义 适用场景
BLEU n-gram 精确率,生成文本和参考文本的短语重合 机器翻译
ROUGE n-gram 召回率,生成文本覆盖参考文本多少内容 摘要任务
METEOR 考虑词形变化、同义词,比 BLEU 更柔和 翻译、摘要
BERTScore 用语义 embedding 比较生成文本和参考文本 摘要、开放式生成
chrF 基于字符 n-gram 的相似度 翻译,尤其适合形态变化丰富语言

这些指标大多依赖“参考答案”。问题是:LLM 的好回答可能有很多种表达方式,所以纯文本重合指标有局限。

所以开放式生成现在经常结合人工评价或 LLM-as-Judge。

摘要任务指标

指标 含义 适用场景
ROUGE-1 单词级重合 摘要内容覆盖
ROUGE-2 双词短语重合 摘要流畅度和局部表达
ROUGE-L 最长公共子序列 摘要整体结构相似度
Faithfulness 摘要是否忠实原文 新闻摘要、论文摘要
Factual Consistency 是否存在事实错误 高可信摘要场景

摘要不能只看 ROUGE。

因为 ROUGE 高的摘要可能只是复制原文,但不一定简洁;

ROUGE 低的摘要也可能语义很好。

对于 LLM 摘要,更重要的是:

  • 是否覆盖关键信息
  • 是否压缩得当
  • 是否没有幻觉
  • 是否没有改变原文事实

机器翻译指标

指标 含义 适用场景
BLEU 和参考译文的 n-gram 重合 传统机器翻译
COMET 基于神经网络的翻译质量评价 现代翻译系统
chrF 字符级相似度 多语言翻译
Human Evaluation 人工判断准确性、流畅性、忠实度 高质量翻译评估

翻译任务里 BLEU 很经典,但现在 COMET、人工评价更能反映真实质量。

检索与 RAG 指标

RAG 系统通常分两部分评估:检索质量和生成质量。

  • 检索部分

    指标 含义 适用场景
    Recall@k 前 k 个检索结果是否覆盖相关文档 RAG 检索器
    Precision@k 前 k 个结果中有多少是真相关 检索质量
    MRR 正确结果排得越靠前分越高 问答检索、搜索
    nDCG 考虑排序位置和相关性等级 搜索引擎、推荐系统
    Hit@k 前 k 个结果中是否命中正确文档 粗略检索评估
  • 生成部分

    指标 含义 适用场景
    Faithfulness 回答是否被上下文支持 RAG 防幻觉
    Answer Relevancy 回答是否针对问题 RAG QA
    Context Precision 检索上下文里有多少有用内容 RAG 检索质量
    Context Recall 必要证据是否都被检索到 多文档问答
    Citation Accuracy 引用是否支持对应说法 带引用的 RAG 系统

推理与数学指标

指标 含义 适用场景
Final Answer Accuracy 最终答案是否正确 GSM8K、MATH、AIME 类任务
Step Accuracy 推理步骤是否正确 数学推导、逻辑题
Pass Rate 一组题目中答对比例 Benchmark 测试
Consistency 多次采样答案是否一致 推理稳定性
Majority Vote Accuracy 多次生成后投票答案是否正确 self-consistency 推理

数学和推理任务不能只看表达流畅度,重点是最终答案和推理链是否可靠。

代码生成指标

指标 含义 适用场景
pass@1 生成一次代码,能否通过测试 HumanEval、MBPP
pass@k 生成 k 个候选,只要一个通过就算成功 代码模型评估
Compilation Rate 是否能编译/运行 编程语言任务
Test Pass Rate 单元测试通过比例 真实代码任务
CodeBLEU 结合代码结构和文本相似度 代码翻译、代码补全

代码任务最重要的通常是能不能运行、能不能过测试

对话与人类偏好指标

指标 含义 适用场景
Win Rate A/B 两个模型,人类或评审更喜欢哪个 聊天模型、助手模型
Elo Rating 根据对战胜负计算模型等级 Chatbot Arena 类评测
Helpfulness 回答是否有帮助 通用助手
Harmlessness 是否安全、无害 对齐评估
Honesty 不知道时是否承认不知道 可信助手
Instruction Following 是否严格遵循指令 通用 LLM 评估

开放式对话很难用单一标准答案评价,所以经常用人类偏好或 LLM-as-Judge。

不过 LLM-as-Judge 也有偏差,比如偏好长回答、格式漂亮的回答,或者偏向某些模型风格。

安全与对齐指标

指标 含义 适用场景
Toxicity Rate 是否生成攻击性、有害内容 安全评估
Bias Score 是否存在性别、种族、地域等偏见 公平性测试
Refusal Accuracy 对有害请求是否拒答 安全对齐
Over-refusal Rate 对正常请求是否误拒 可用性评估
Jailbreak ASR Attack Success Rate,越狱攻击成功率 红队测试
Hallucination Rate 幻觉比例 知识问答、RAG、摘要

安全评估要同时看两个方向:

  • 该拒绝时能不能拒绝
  • 不该拒绝时会不会乱拒绝

一个模型如果什么都拒绝,安全分可能高,但可用性很差。

事实性与幻觉指标

指标 含义 适用场景
Factual Accuracy 事实是否正确 知识问答、报告生成
Hallucination Rate 生成内容中 unsupported 或错误内容比例 长文本生成、RAG
Attribution Score 回答是否有可靠来源支撑 带引用问答
Faithfulness 输出是否忠于输入材料 摘要、文档问答
Claim Verification 将回答拆成声明逐条验证 高可信生成

对于论文总结、医疗、法律、金融、RAG 系统,事实性比语言流畅度更重要。

工具调用 / Agent 指标

指标 含义 适用场景
Tool Call Accuracy 是否选择了正确工具 Agent、函数调用
Argument Accuracy 工具参数是否正确 function calling
Task Success Rate 最终任务是否完成 Agent 系统
Step Efficiency 完成任务用了多少步 多步工具调用
Recovery Rate 出错后能否自我修正 自动化 Agent

让模型查天气、写文件、调用数据库、执行代码时,评价重点不只是回答文本,而是任务有没有真的完成。

校准与不确定性指标

指标 含义 适用场景
Calibration 模型自信程度是否和正确率匹配 高风险问答
ECE Expected Calibration Error,校准误差 概率预测
Brier Score 预测概率和真实结果的差距 分类、风险预测
Abstention Rate 不确定时选择不回答的比例 医疗、法律、金融

理想模型应该是:知道自己什么时候不知道。

效率指标

指标 含义 适用场景
Latency 响应延迟 在线应用
Throughput 单位时间处理多少请求/token 服务部署
Tokens/s 每秒生成 token 数 推理速度
Cost per 1K/1M tokens 调用成本 商业部署
Memory Usage 显存/内存占用 本地部署
Context Length 可处理上下文长度 长文档任务
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