组相对策略优化(GRPO)

AI TERM术语词条

Group Relative Policy Optimization

技术原理 强化学习训练

术语释义

让模型对同一问题生成一组回答,以组内相对优劣作为奖励信号的强化学习算法,去掉了价值模型,大幅降低了推理模型的训练成本。

组相对策略优化(Group Relative Policy Optimization,GRPO)是一种强化学习训练算法,由 DeepSeek 团队在训练 DeepSeek-V3、DeepSeek-R1 等模型时使用并公开。核心思路是:让模型针对同一个问题生成一组(多个)回答,再以这组回答内部的相对优劣作为奖励信号来更新模型,从而让模型学会“怎么做更好”。它在后训练阶段被广泛用于提升数学、代码等需要长链推理的能力。

与传统方法的区别

  • PPO 的做法:需要训练一个单独的奖励模型来打分,并额外维护价值模型来估计基线,流程复杂、算力开销大。
  • GRPO 的做法:直接去掉价值模型,用同一问题下的多个回答互相比较,以组内相对好坏作为优势估计。
  • 成本差异:省掉一个与策略同量级的模型,显存与训练时间显著下降。
  • 信号来源:奖励可以来自规则校验(如答案是否正确)或奖励模型,相对排序才是更新的关键。

组内比较为什么有效

同一个问题采样多条回答,它们的对错差异主要来自模型自身的策略差异,而不是题目难度。把每条回答的得分减去组内平均分,就得到相对优势:高于平均的被鼓励,低于平均的被抑制。这种对照天然抵消了题目难易带来的波动,相当于用同题样本自己给自己当基线,因此不需要额外的价值网络来预测“这一步大概值多少分”。

为什么重要

GRPO 让强化学习训练推理模型变得可行且成本可控,是 DeepSeek-R1 以相对较小的预算训练出强推理能力的关键之一,也带动了社区对推理训练方法的大量关注与复现。它把“奖励模型加价值模型”的双模型负担简化为单一策略模型加组内比较,使中小团队也能开展推理能力的后训练。

实践要点

  • 组大小要够:样本太少时相对优势噪声大,组内需要有足够的差异才能形成有效信号。
  • 奖励设计要抗钻空子:格式奖励、长度奖励容易被模型利用,应优先使用可验证的答案校验。
  • 控制输出长度:长链推理场景下,长度膨胀会迅速推高成本,需要与奖励设计配合约束。
  • 与冷启动数据配合:先用少量高质量推理样本做监督微调,再进入强化学习,收敛更稳。
  • 密切监控退化:奖励上升但通用能力下降是常见风险,需要在多类任务上做回归评测。

常见误区

  • 以为完全不需要奖励信号:相对比较只是省掉价值模型,仍需要可判定的奖励来源。
  • 把 GRPO 当成唯一解法:它属于策略优化家族的一种,具体选择取决于任务与算力条件。
  • 只看训练奖励曲线:奖励被刷高而实际答案变差,说明奖励与目标已经脱节。
  • 忽略数据质量:题目本身有歧义或无解时,组内比较反而会放大错误倾向。
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