🌟 LangChain 30 天保姆级教程 · Day 22｜长文档处理三剑客！MapReduce、Refine、Map-Rerank，让 AI 消化整本手册

系列目标 ：30 天从 LangChain 入门到企业级部署
今日任务：理解长文档挑战 → 掌握三种 Chain 策略 → 实现"100 页 PDF 自动摘要"！

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📚 一、为什么需要长文档处理？

Qwen 7B 的上下文窗口约 32K tokens（≈2万汉字），看似很大，但：

• 一份技术白皮书 ≈ 50K tokens
• 公司年度报告 ≈ 100K+ tokens
• 法律合同/用户协议 ≈ 超长且关键

直接塞入 Prompt？

• ❌ Token 超限 → 报错
• ❌ 截断开头/结尾 → 丢失关键信息

解决方案：

✅ 分而治之 ------ 将长文档分块，用不同策略聚合结果！
💡 今天，我们就实测 LangChain 三大长文档 Chain：MapReduce、Refine、Map-Rerank！

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🧱 二、核心策略对比

表格

策略	原理	优点	缺点	适用场景
MapReduce	分块独立处理 → 合并结果	并行快、简单	合并可能丢失细节	摘要、关键词提取
Refine	逐块迭代优化答案	保留细节、连贯	串行慢、token 多	精细问答、总结
Map-Rerank	分块打分 → 取最高分	快速定位关键段	只返回单片段	事实核查、精准检索

✅ 所有策略都基于 StuffDocumentsChain（Day 18）的扩展！

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🛠️ 三、准备工作：加载长文档

假设我们有一份 50 页公司年报（PDF） ：

# day22_long_document.py
from langchain_community.document_loaders import PyPDFLoader
from langchain_text_splitters import RecursiveCharacterTextSplitter

# 加载 PDF
loader = PyPDFLoader("docs/annual_report_2025.pdf")
docs = loader.load()

# 分块（比 RAG 更大，因需完整语义）
text_splitter = RecursiveCharacterTextSplitter(
    chunk_size=2000,      # 每块约 1000 字
    chunk_overlap=200,
    separators=["\n\n", "\n", "。", "；", " ", ""]
)
chunks = text_splitter.split_documents(docs)

print(f"📄 文档共 {len(chunks)} 个片段，总长度 ≈ {sum(len(c.page_content) for c in chunks) // 1000}K 字")

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🔁 四、策略 1：MapReduce（快速摘要）

原理

1. Map 阶段：每个 chunk 生成局部摘要
2. Reduce 阶段：合并所有摘要 → 全局摘要

from langchain_ollama import ChatOllama
from langchain.chains.summarize import load_summarize_chain

llm = ChatOllama(model="qwen:7b", temperature=0)

# 创建 MapReduce Chain
map_reduce_chain = load_summarize_chain(
    llm,
    chain_type="map_reduce",
    verbose=True
)

# 执行摘要
summary = map_reduce_chain.run(chunks)
print("📝 全局摘要：\n", summary)

✅ 优势 ：可并行处理（未来支持），速度快

❌ 劣势：合并时可能泛化过度

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🔍 五、策略 2：Refine（精细总结）

原理

1. 用第一个 chunk 生成初始摘要
2. 依次用后续 chunk 迭代优化摘要

# 创建 Refine Chain
refine_chain = load_summarize_chain(
    llm,
    chain_type="refine",
    verbose=True,
    return_intermediate_steps=False
)

# 执行
refined_summary = refine_chain.run(chunks)
print("✨ 精炼摘要：\n", refined_summary)

✅ 优势 ：保留更多细节，逻辑更连贯

❌ 劣势：串行执行，耗时较长（N 次 LLM 调用）
💡 提示：可在 Prompt 中指定格式，如"用 bullet points 列出三大重点"

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🎯 六、策略 3：Map-Rerank（精准问答）

场景

用户问："年报中提到的 2025 年营收目标是多少？"

我们不需要全文摘要，只需最相关的片段。

from langchain.chains import RetrievalQA
from langchain_chroma import Chroma
from langchain_ollama import OllamaEmbeddings

# 先建向量库（复用 Day 17）
embeddings = OllamaEmbeddings(model="nomic-embed-text")
vectorstore = Chroma.from_documents(chunks, embeddings)

# 创建 Map-Rerank 风格的 QA（通过高 k + 精排）
qa_chain = RetrievalQA.from_chain_type(
    llm=llm,
    chain_type="map_rerank",  # 注意：此模式要求 LLM 输出分数
    retriever=vectorstore.as_retriever(search_kwargs={"k": 10}),
    return_source_documents=True
)

# 但注意：Qwen 不原生支持打分，改用以下方式模拟

⚠️ 现实问题 ：map_rerank 需 LLM 在回答中包含置信度分数（如 {"answer": "...", "score": 0.9}），多数开源模型不支持。

替代方案：用 Reranker（Day 19）+ Top-1

# 使用 Day 19 的重排序器
from langchain.retrievers import ContextualCompressionRetriever
from langchain.retrievers.document_compressors import CrossEncoderReranker
from langchain_community.cross_encoders import HuggingFaceCrossEncoder

model = HuggingFaceCrossEncoder(model_name="BAAI/bge-reranker-large")
compressor = CrossEncoderReranker(model=model, top_n=1)
compression_retriever = ContextualCompressionRetriever(
    base_compressor=compressor,
    base_retriever=vectorstore.as_retriever(search_kwargs={"k": 5})
)

# 直接取最相关片段回答
query = "2025年营收目标是多少？"
docs = compression_retriever.get_relevant_documents(query)
answer = docs[0].page_content
print("🎯 精准答案：", answer)

✅ 更实用！尤其适合事实型问答。

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⚙️ 七、如何选择策略？

表格

需求	推荐策略
快速生成全文摘要	MapReduce
高质量总结/报告	Refine
精准问答（单事实）	Map-Rerank（或 Reranker + Top-1）
多跳推理（需多片段）	Refine + 自定义 Prompt

💡 混合策略：先用 MapReduce 得全局概览，再对关键章节用 Refine 深挖。

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⚠️ 八、注意事项 & 最佳实践

表格

问题	建议
分块太小	导致上下文断裂 → 增大 chunk_size（2000~4000）
分块太大	超过 LLM 单次处理能力 → 监控 token 使用
Refine 太慢	对超长文档，先用 MapReduce 筛选关键章节
中文标点分割差	在 separators 中显式加入 ["。", "！", "？"]
成本控制	MapReduce 可缓存中间结果；Refine 难以缓存

💡 生产建议：

• 对 >100 页文档，先做章节分割（用 PDF 目录）
• 记录每种策略的耗时与效果，A/B 测试

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📦 九、配套代码结构

langchain-30-days/
└── day22/
    ├── long_doc_summarize.py     # MapReduce / Refine 摘要
    └── long_doc_qa.py            # Map-Rerank 风格问答

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📝 十、今日小结

• ✅ 理解了长文档处理的核心挑战
• ✅ 掌握了 MapReduce、Refine、Map-Rerank 三大策略
• ✅ 实现了 50 页 PDF 的自动摘要与精准问答
• ✅ 知道了如何根据场景选择最优策略
• ✅ 学会了用 Reranker 替代原生 Map-Rerank

🎯 明日预告：Day 23 ------ Agent 进阶！Function Calling 与 Tool 自动注册，打造智能 AI 助手！