第 2 章 · LLM 裁判指标：命题→裁决→打分

这章讲什么： DeepEval 的看家本领。先讲所有 LLM 裁判指标的通用套路，再用两个代表把它讲透：AnswerRelevancyMetric（最干净的「拆命题→裁决」范例）和旗舰的 GEval（多了 CoT 评估步 + logprob 加权这两个精华）。读完这章，你基本理解了 DeepEval 一大半指标。

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2.1 通用套路：为什么不直接问 LLM「打几分」

最朴素的做法是把整段输出丢给裁判 LLM，问「这个答案 0~10 分打几分」。问题是：这种打分抖、不可解释——同一段文本问两次给不同分，而且你不知道分数怎么来的。

DeepEval 的解法是把打分拆成三步小问题，每步都好判定：

  Step 1 拆命题            Step 2 逐条裁决          Step 3 算分 + 写理由
┌────────────────┐      ┌──────────────────┐     ┌────────────────────┐
│ 把 output 拆成  │ ───► │ 对每条命题问一个  │ ──► │ 分数 = 合格命题/总数│
│ 一串原子陈述句  │      │ yes/no 的小问题   │     │ 再让 LLM 写一句理由 │
└────────────────┘      └──────────────────┘     └────────────────────┘

为什么这样更好： 二元判定（yes/no）比连续打分稳定得多；分数是命题比例，天然可解释（哪几条不合格一目了然）；理由是回头看不合格的命题生成的，所以理由和分数对得上。

这个套路在 DeepEval 里出现在大量指标中（答案相关性、忠实度、上下文召回……）。下面先看最干净的一个。

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2.2 范例一：AnswerRelevancyMetric

它判断什么： actual_output 里有多少内容是真的在回答 input（不跑题、不灌水）。只需要 input + actual_output 两个字段。

真实实现就是上面三步（metrics/answer_relevancy/answer_relevancy.py，看异步主流程 a_measure 在 :107）：

Step 1 — 拆命题。 把 actual_output 拆成一串「陈述句」（statements）：

# metrics/answer_relevancy/answer_relevancy.py:254 _generate_statements（节选）
prompt = self._get_prompt(
    "generate_statements",
    multimodal=multimodal,
    actual_output=actual_output,
)
return generate_with_schema_and_extract(
    metric=self, prompt=prompt, schema_cls=Statements,
    extract_schema=lambda s: s.statements, ...
)

Step 2 — 逐条裁决。 对每条陈述句，问裁判「这句和 input 相关吗」，得到一串 AnswerRelevancyVerdict（每条带 verdict: "yes"|"no"|"idk" 和 reason），见同步的 _generate_verdicts（:231，异步版 _a_generate_verdicts 在 :208）。

Step 3 — 算分。 这是最能体现「分数=命题比例」的一段（_calculate_score 在 :296）：

# metrics/answer_relevancy/answer_relevancy.py:296 _calculate_score
number_of_verdicts = len(self.verdicts)
if number_of_verdicts == 0:
    return 1
relevant_count = 0
for verdict in self.verdicts:
    if verdict.verdict.strip().lower() != "no":   # "yes" 和 "idk" 都算相关
        relevant_count += 1
score = relevant_count / number_of_verdicts        # 相关命题的比例
return 0 if self.strict_mode and score < self.threshold else score

几个值得记住的细节：

• 分数就是「非 no 的命题占比」——干净、可解释。
• "idk"（说不准）也算相关，只有明确 "no" 才扣分——这是个偏宽容的判定。
• strict_mode 下，只要没到阈值就直接归零（非黑即白）。
• 理由（_generate_reason，:183）只挑出 verdict == "no" 的那些命题来解释为什么扣分——理由由失败项倒推，所以分数和理由必然一致。

这个「statements → verdicts → 比例」三段式，就是 DeepEval RAG 系指标的模板。换个指标（如忠实度），只是把「相不相关」换成「有没有被检索上下文支持」，骨架不变。

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2.3 范例二（旗舰）：GEval

GEval（metrics/g_eval/g_eval.py:45）是 DeepEval 最招牌的指标，源自论文 G-Eval（用 LLM + 思维链做 NLG 评估）。它解决一个更野的需求：让你用一句自然语言描述评分标准，不写任何判定代码，就得到一个稳定指标。

# 示意，非源码：G-Eval 用法——只描述标准
from deepeval.metrics import GEval
from deepeval.test_case import SingleTurnParams

correctness = GEval(
    name="Correctness",
    criteria="判断 actual_output 在事实上是否与 expected_output 一致",
    evaluation_params=[SingleTurnParams.ACTUAL_OUTPUT, SingleTurnParams.EXPECTED_OUTPUT],
)

G-Eval 内部有两个精华，是它比朴素打分强的原因。

精华一：先让 LLM 把标准展开成「评估步骤」（CoT）

你给的 criteria 是一句话。G-Eval 不直接拿它打分，而是先让裁判 LLM 把这句标准展开成 3~4 条具体的评估步骤，再拿这些步骤去逐一对照打分。这就是 G-Eval 论文的核心——用「思维链」让评估更对齐人类。

看真实的展开 prompt（metrics/g_eval/templates/generate_evaluation_steps.txt）：

Given an evaluation criteria which outlines how you should judge the
{{ parameters }}, generate 3-4 concise evaluation steps based on the
criteria below. ...
Evaluation Criteria:
{{ criteria }}
...
Example JSON:
{ "steps": <list_of_strings> }

对应代码 _a_generate_evaluation_steps（metrics/g_eval/g_eval.py:229）：如果你自己传了 evaluation_steps 就跳过这一步（省一次 LLM 调用，见 :230-231），否则现场生成。

然后用「评估步骤 + 测试用例内容」组装真正的打分 prompt（generate_evaluation_results.txt），要 LLM 返回 {score, reason}。

精华二：用 logprob 把离散分变连续分（去抖动的关键）

这是 G-Eval 最巧的一招。裁判 LLM 被要求返回一个整数分（如 0~10），但整数分太粗、还抖：同一段文本，模型可能这次输出 7、下次输出 8。

G-Eval 的解法：不只看模型最终吐的那个数字，而是看它在那个位置上各候选数字的概率分布（log probabilities），做期望。 8 分概率 0.6、7 分概率 0.3、9 分概率 0.1 → 加权得 7.7。这样分数连续、稳定。

真实实现 calculate_weighted_summed_score（metrics/g_eval/utils.py，搜该符号）：

# metrics/g_eval/utils.py calculate_weighted_summed_score（核心逻辑节选）
min_logprob = math.log(0.01)                      # 过滤 <1% 概率的候选
for token_logprob in score_logprobs.top_logprobs:
    if token_logprob.logprob < min_logprob:        # 太低概率，丢
        continue
    if not token_logprob.token.isdecimal():        # 不是数字 token，丢
        continue
    linear_prob = math.exp(token_logprob.logprob)  # log 概率 → 线性概率
    token_score = int(token_logprob.token)
    token_linear_probability[token_score] = \
        token_linear_probability.get(token_score, 0) + linear_prob
# 期望 = Σ(分数 × 概率) / Σ概率
weighted_summed_score = sum_of_weighted_scores / sum_linear_probability

几个工程细节，全是为了稳：

• 只保留 ≥1% 概率的数字 token，把噪声候选剔掉。
• 只取 isdecimal() 的 token，避免把别的字符当分数。
• 调模型时要 top_logprobs（默认 20，见 GEval.__init__ 的 top_logprobs）。

降级路径很重要： 不是所有模型都给 logprob。_a_evaluate（metrics/g_eval/g_eval.py:271）的结构是「先试 logprob 加权，失败就退回普通 schema 解析」：

# metrics/g_eval/g_eval.py:271 _a_evaluate（控制流骨架）
try:
    if no_log_prob_support(self.model):           # 模型不支持 logprob
        raise AttributeError("log_probs unsupported.")
    res, cost = await self.model.a_generate_raw_response(prompt, top_logprobs=self.top_logprobs)
    data = trimAndLoadJson(res.choices[0].message.content, self)
    score, reason = data["score"], data["reason"]
    try:
        return calculate_weighted_summed_score(score, res), reason   # 加权连续分
    except (KeyError, AttributeError, TypeError, ValueError):
        return score, reason                       # 加权失败就退回离散分
except AttributeError:
    # 退回：直接按 schema 拿离散 score/reason
    return await a_generate_with_schema_and_extract(metric=self, prompt=prompt, ...)

注意有两层 try/except：外层 except AttributeError 兜住「模型根本不支持 logprob」（退回 schema 解析）；内层把 calculate_weighted_summed_score 单独包起来，万一加权计算本身出问题，也能退回那个离散 score。

最后归一化。 拿到的 g_score 在 score_range（默认 (0,10)，见 get_score_range）里，再线性映射到 0~1：

# metrics/g_eval/g_eval.py:210 a_measure 里的归一化
self.score = (float(g_score) - self.score_range[0]) / self.score_range_span
self.success = self.score >= self.threshold

G-Eval 的额外灵活性：rubric

你还能传 rubric（一组 Rubric，把分段区间映射到「期望结果」描述，metrics/g_eval/utils.py 的 Rubric），让裁判按打分细则给分；score_range 也随 rubric 变。这让 G-Eval 从「模糊好坏」升级到「按评分量表打分」。

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2.4 两个范例的对照

	AnswerRelevancyMetric	GEval
打分思路	拆命题→二元裁决→比例	标准展开成步骤→裁判给分→logprob 加权
你要提供	啥都不用（指标内置 prompt）	一句 criteria 或自定义 evaluation_steps
分数来源	非 no 命题占比	连续期望分（归一化到 0~1）
适用	固定的、可拆命题的判断	任意自定义标准
精华	「理由由失败项倒推」	「CoT 评估步 + logprob 去抖」

一句话带走： 普通指标靠「拆命题求比例」做到可解释；G-Eval 在此之上靠「logprob 加权」做到连续稳定，并靠「自然语言 criteria」做到无需写代码即可定制。

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代码地图

主题	文件	符号
通用范例（拆命题）	metrics/answer_relevancy/answer_relevancy.py	AnswerRelevancyMetric、_generate_statements、_generate_verdicts、_calculate_score
裁决/陈述 schema	metrics/answer_relevancy/schema.py	Statements、AnswerRelevancyVerdict、Verdicts
G-Eval 主体	metrics/g_eval/g_eval.py	GEval、a_measure、_a_generate_evaluation_steps、_a_evaluate
logprob 加权	metrics/g_eval/utils.py	calculate_weighted_summed_score、get_score_range、Rubric、no_log_prob_support
G-Eval prompt	metrics/g_eval/templates/	generate_evaluation_steps.txt、generate_evaluation_results.txt
统一 schema 调用	metrics/utils.py	generate_with_schema_and_extract、a_generate_with_schema_and_extract、trimAndLoadJson