AI Agent 架构详解:从 ReAct、规划执行到多智能体协作

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AI Agent 架构详解:从 ReAct、规划执行到多智能体协作

介绍 Agent 架构,最需要回答四个问题:谁决定下一步、谁执行动作、信息怎样保存、什么条件允许任务结束。

ReAct、Plan-and-Execute 和 Multi-Agent 经常被并列介绍,但前两者主要描述任务如何推进,后者描述多个 Agent 如何协作。工具、记忆和反思则可以与它们组合。

本文聚焦大模型驱动的 Agent,先建立分类框架,再结合运维产品 OpsArk 解释工程实现。各节视频直接展示完整结构,再用快速高亮说明路径;静态封面也能独立阅读。

了解OpsArk ,请看这篇文章:设计 OpsArk 运维智能体:从一句需求,到一项可验收的任务

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一、概念边界:Agent 与 Workflow 怎样区分?

Agent 围绕目标,在授权范围内根据环境反馈动态决定后续行动。模型提出行动,运行时执行获准操作,再把实际结果带回决策过程。

Workflow 主要通过预定义代码路径组织模型与工具;Agent 则更多由模型决定过程和工具使用。这是 Anthropic 提出的一种实用区分,不是全行业唯一标准。参考:Building effective agents

例如,"检查配置 → 审批 → 部署 → 健康检查"可以是工作流;根据异常自主选择查日志、端口或依赖,则体现了 Agent 的动态决策。工作流也能嵌入 Agent,Agent 外层也需要代码管理状态。判断重点是决策权的范围,不能只看有没有模型或分支。

图 1:执行范式、协作方式和能力机制可以组合。Workflow 单独作为对照与组合方式。

二、执行范式:ReAct 与 Plan-and-Execute

2.1 ReAct:根据观察结果逐步推进

ReAct 将推理与行动交替组织,通过外部观察更新后续判断。工程介绍中常用以下循环概括它,但采用相似循环不代表完整复现原论文的提示方法。ReAct 原论文

决策 → 工具执行 → 观察结果 → 再决策,直到完成或触发停止条件。

图2:观察返回决策环节,目标达成后输出结果;权限、预算等其他停止分支在视频中省略。

Agent框架-ReAct:根据观察结果逐步推进

以"检查服务无法访问的原因,先排查,不修改配置"为例:先查服务状态,再根据结果选择检查端口或请求链路。下一步由新信息决定。

这种模式适合路径不确定、需要现场探索的任务,不限于简单查询,也不排斥子目标和长期记忆。代价是可能重复尝试、陷入局部修复或积累过多上下文,需要记录已完成工作,控制预算与停止条件。

可观测性应提供动作依据、参数、执行回执和状态变化;是否展示完整推理文字,不是判断这种架构的标准。

2.2 Plan-and-Execute:显式规划,并根据反馈调整

规划执行将"制订计划"和"落实步骤"分成两个职责。计划可以覆盖完整任务,也可以只覆盖当前信息足够支持的阶段;执行后根据反馈选择完成、继续或重新规划。参考:Plan-and-Execute Agents

目标 → 规划 → 执行 → 检查反馈 → 完成、继续执行或重规划。

Agent框架-Plan-and-Execute规划执行架构

图 3:反馈决定后续路径。规划器与执行器是职责划分,不要求由不同 Agent 承担。

例如部署前检查发现端口已有监听:检查命令可能成功运行,但仍需核对绑定地址、资源归属和复用条件,必要时调整剩余计划。动作成功不等于目标达成,规划执行也不意味着计划不可修改。

它适合有阶段依赖或计划审阅需求的任务,代价是维护计划与实际状态的一致性。重规划应保留用户约束、已执行事实和未完成目标;新计划不能改写历史,也不能自动扩展操作授权。执行阶段内部仍可使用 ReAct 循环。

三、协作方式:Multi-Agent 如何分工?

Multi-Agent 描述多个 Agent 之间的职责、信息和控制权关系。各参与者可以有自己的上下文、工具与决策过程,再通过委派、消息或共享状态协作;不要求使用不同的基础模型。

图 3:左侧以单 Agent 多工具作为对照,中间展示主控委派与结果回传,右侧展示任务状态和控制权的交接。对等协作等其他方式见下表。

Agent框架-Multi-Agent多Agent架构

方式 运行机制 设计重点
主控---子 Agent 主控委派,子 Agent 返回结果,由主控综合判断 子任务边界、证据、失败传播
对等协作 多个 Agent 按协议交换信息、共同推进 决策归属、冲突处理、终止条件
交接 当前 Agent 将任务和必要状态交给下一 Agent 交接契约、权限、信息完整性

主控---子 Agent 是多 Agent 的一种分层组织方式;并行是一种执行安排,单 Agent 也能并行调用工具。路由负责选择处理者,路由到固定工具或模型本身不必然构成多 Agent。

拆分前应确认:子任务边界是否清晰,上下文是否需要隔离,结果能否核对与汇总。如果每个角色都依赖完整历史、不断同步同一状态,协作成本可能超过收益。AutoGen 支持可定制、可编程的多 Agent 对话,不能简单归为固定轮流发言。

四、架构扩展:叠加能力后形成哪些组合?

前文分别介绍了任务如何推进、多个 Agent 如何协作。在这些基础上加入记忆、知识检索或评价反馈,就会形成常见的增强型架构。下面是可以叠加的架构描述,不是与 ReAct、Plan-and-Execute、Multi-Agent 互斥的新分类。

基础模式与扩展机制 形成的架构模式 主要变化
ReAct / 规划执行 + 记忆管理 记忆增强型 Agent(Memory-Augmented) 保存并调用任务经验、用户偏好或历史状态,支持持续交互
ReAct / 规划执行 + 知识检索 检索增强型 Agent;模型主导检索时可形成 Agentic RAG 将外部知识引入决策,需要时继续检索或调整查询
单 Agent / 多 Agent + 评价与策略修订 评价或反思增强型 Agent 根据检查反馈修订结果、计划或后续策略

记忆增强型:让历史信息参与后续任务。 例如,规划执行 Agent 可以读取先前确认的偏好,再安排本次任务。关键在于写入、筛选、更新和使用记忆的机制;文件、关系库与向量库只是存储选择。MemGPT 是管理有限上下文与外部记忆的一种具体设计。MemGPT 原论文

检索增强型:让决策能够使用外部知识。 例如,诊断 Agent 按需检索运维手册,并在资料不足时改变查询。如果何时、如何检索由 Agent 决定,可称为 Agentic RAG;固定的"检索 → 生成"流程则不因此成为 Agent。记忆也可以通过检索读取,两类增强并不互斥。LangChain 检索架构文档

评价或反思增强型:让反馈进入修订过程。 评价判断是否满足标准,反思根据反馈形成调整策略;两者可以分别存在,也可以组合成"执行 → 评价 → 修订 → 再执行"的闭环。Critic 不一定是独立 Agent。Reflexion 则是将语言反思保存到情景记忆、影响后续尝试的具体方法,不是所有自检流程的统称,也不更新模型权重。[

另一类是Workflow--Agent 混合架构,属于控制方式的组合。例如,用预定义流程组织工单、审批和发布,在诊断节点嵌入自主选择排查路径的 Agent。流程约束关键节点,Agent 处理路径不确定的子任务;也可以由 Agent 调用预定义子流程。

Tool-use 常用来强调工具使用能力;ReAct 和规划执行通常已经包含工具交互,因此本文不再将它列为互斥的主架构。Function Calling 是表达调用请求的接口,不能单凭这一接口判断系统具有自主决策循环。

这些组合都需要衡量代价:记忆可能过时,检索可能引入不适用资料,评价与反思会增加调用且不保证纠错。新增机制应解决具体任务问题,并通过实际评估决定是否保留。

五、选型:新增结构要解决什么问题?

任务特点 可以优先验证的设计 主要代价
路径明确、规则稳定 Workflow,必要节点嵌入 Agent 异常覆盖、流程维护
需要根据现场信息探索 单 Agent 反馈行动循环 重复尝试、上下文增长
存在阶段依赖或计划审阅 规划执行与反馈重规划 计划与实际状态同步
子任务可分离、上下文差异明显 多 Agent 委派或协作 沟通、汇总、状态冲突

这些是选型假设,需要在实际任务集上验证。比较时尽量控制模型、工具、环境与验收标准,观察目标达成、约束遵守、人工接管、耗时和总成本。费用应包含失败、重试和协作调用,结果未知应单独统计。

六、OpsArk 运维智能体 案例:规划、执行控制与证据如何配合?

OpsArk Core 是面向运维任务的桌面工作台。按照前文的分类,当前主链路可以归纳为:以 Plan-and-Execute 为主,通过阶段规划与反馈重规划推进任务,并由程序控制实际执行。

这里的依据是明确的职责分离:模型提出当前阶段的计划,执行器落实获准步骤,系统再结合实际结果组织下一次决策。计划会随现场信息调整,因此属于带反馈的规划执行。

架构或机制 在 OpsArk 中怎样体现
Plan-and-Execute 核心执行范式:生成阶段计划、执行步骤,再决定完成、继续或重规划
ReAct 的反馈思想 执行产生观察,观察影响后续决策;与 ReAct 的反馈方式相通,但不能据此认定执行器内部还有一个独立 ReAct Agent
Workflow 的程序化控制 工具可用性、授权、必要审批和执行状态由代码管理,与模型主导的计划调整组合
Multi-Agent 当前主链路按中心化任务编排理解;规划、执行和验收是职责划分,不据此称为多个 Agent 协作
共同能力与增强机制 Skill、可选知识检索、任务上下文和执行记录,为规划与验收提供方法、参考和事实

图 4:OpsArk 运维智能体 的规划依据、执行控制与结果反馈架构。

以"在指定服务器部署服务,使用指定端口,不影响现有业务"为例,这种架构可以通过三个环节理解。

**规划(Plan):**系统组织目标、约束、服务器状态、可用工具和已有结果,模型提出当前阶段的步骤。现场信息不足时,可以先安排必要检查。Skill 提供方法,知识检索提供参考;是否适用仍需结合当前环境判断。

**执行(Execute):**程序检查步骤的协议、工具可用性和授权,必要时等待审批,再通过工具或命令执行器访问目标环境。模型负责提出方案,执行权限通过运行控制落实。

**反馈与重规划(Feedback / Replan):**如果检查发现端口已有监听,实际观察会参与后续变更前提的复核,进而决定继续取证、调整剩余方案或请求必要输入。当前阶段执行结束,也要结合证据判断整体目标是否完成;命令成功退出不能直接替代目标验收。已完成且仍有效的结果应继续复用。

OpsArk 显式维护阶段计划、步骤与需求验收关系,因此本文以 Plan-and-Execute 作为主架构描述。观察驱动的反馈不意味着每执行一个动作都必须重新规划。

对于信息逐步暴露、变更需要确认、完成需要证据的运维任务,这种组合既保留阶段计划,也允许根据现场调整。相应代价是持续维护计划、执行状态与验收依据的一致性;结果未知时,还需要通过执行记录和适用的核对机制决定后续处理。


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