AI工程化设计(五)Agent设计范式(0)介绍和对比

什么是Agent设计范式

1、介绍

"Agent 设计范式"可以理解为:设计 Agent 系统时,一套相对稳定、可复用的思考框架和组织方式。

它不只是"prompt 怎么写",而是回答这些更核心的问题:

  • Agent 怎么感知信息
  • 怎么做决策和拆任务
  • 什么时候调用工具
  • 怎么记忆上下文
  • 怎么和人或其他 Agent 协作
  • 出错后怎么纠偏和评估

一句话说,范式就是把"怎么设计一个能稳定工作的 Agent"沉淀成方法论。

2、为什么需要范式?

因为 Agent 不是一次性对话,而是一个会持续行动的系统。没有范式,常见问题会很快出现:

  • 结构混乱:提示词、工具、状态、记忆全堆在一起,后面很难维护
  • 行为不稳定:同样任务这次能做、下次乱做,难以复现
  • 很难扩展:加一个工具、一个角色、一个流程就容易牵一发而动全身
  • 难评估:出了错不知道是模型问题、流程问题、还是工具调用问题
  • 安全风险高:权限边界、人工确认、回滚机制不清晰

所以范式的价值,本质上是把 Agent 从"能跑"提升到"可控、可维护、可扩展、可评估"。

3、Agent设计范式分类

常见 Agent 设计范式可以粗分为几类:

  • ReAct:边思考边行动,适合检索、工具调用、逐步求解
  • Plan-and-Execute:先规划,再执行,适合复杂任务拆解
  • Workflow / 状态机:流程固定、节点明确,适合业务系统
  • Multi-Agent:多个角色分工协作,适合大任务或专业分工
  • Human-in-the-loop:关键步骤让人确认,适合高风险场景
  • Memory + Retrieval:给 Agent 加长期记忆和知识检索,适合持续型任务

4、Agent 设计范式和普通软件设计模式的区别

维度 Agent 设计范式 普通软件设计模式
关注对象 整个智能体系统怎么工作 某段代码/模块怎么组织
典型问题 怎么规划、调用工具、记忆、协作、纠错 怎么解耦、复用、扩展、降低耦合
行为特征 带不确定性,输出是概率性的 通常是确定性的,输入输出更可预测
设计单位 任务流、角色、状态、记忆、工具链 类、对象、接口、模块
常见例子 ReAct、Plan-and-Execute、Multi-Agent、Human-in-the-loop 工厂模式、策略模式、观察者模式、责任链模式
评估方式 任务成功率、稳定性、成本、时延、安全性 可维护性、复用性、复杂度、测试通过率

更直接地说:

  • 软件设计模式更像"零件装配法",解决局部结构问题。
  • Agent 设计范式更像"作战方式",解决系统级协作与运行问题。

为什么它们不能互相替代:

  • 只靠软件设计模式,能把代码写得很整齐,但回答不了 Agent 什么时候该规划、什么时候该查资料、什么时候该让人确认。
  • 只谈 Agent 范式,不落到具体设计模式,代码很容易变乱,后期难维护。

所以两者关系更像上下层:

  • Agent 设计范式 决定系统怎么运转
  • 软件设计模式 决定代码怎么实现得优雅

比如一个 Plan-and-Execute Agent,是范式;其中"选择不同执行策略"可能用 策略模式,"工具注册"可能用 工厂模式,"事件通知"可能用 观察者模式。

也就是说,设计模式常常是 Agent 范式落地时用的实现手段。

对比

1、ReAct 和普通 Prompt 的区别

普通 Prompt 的处理方式通常是:

  • 输入问题
  • 模型直接输出答案

而 ReAct 的处理方式则是:

  • 输入问题
  • 模型先判断下一步该做什么
  • 执行动作
  • 根据动作结果继续推进
  • 最后再产出答案

所以,普通 Prompt 更像"直接作答",而 ReAct 更像一个 带有推理能力的任务控制器

换句话说,普通 Prompt 主要解决"怎么回答",而 ReAct 解决的是"为了回答,先要做什么"。

2、Plan-and-Execute和 ReAct 的区别

可以用一个非常直观的方式来记:

  • ReAct:先走一步,再看下一步
  • Plan-and-Execute:先画路线,再开始走

再细一点:

维度 ReAct Plan-and-Execute
核心能力 局部决策 全局规划
风格 灵活 稳定
优势 探索能力强 结构清晰
适合场景 信息不确定 任务复杂且明确
风险 跑偏 计划僵化

但一个很关键的现实是:

两者通常不是二选一,而是组合使用。

一个非常实用的组合方式(重点)

在实际系统中,一个非常常见、也非常有效的设计是:

Plan-and-Execute(负责整体结构)

每个子任务内部用 ReAct(负责探索和工具调用)

阶段完成后回到 Plan 更新状态

关键步骤加入人工确认

这种组合方式的本质是:

  • 用 Plan 保证"方向正确"
  • 用 ReAct 保证"每一步做得灵活"

它非常接近真实团队的工作方式:

  • 先开会定方案
  • 再各自推进
  • 遇到问题随时调整
  • 最后统一交付
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