18-EFT.WP.Methods.CrossStats v1.0 | 第14章 质量指标、SLO 与审计（统计服务）

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第14章 质量指标、SLO 与审计（统计服务）

一句话目标：定义统计服务的 SLI/SLO 体系、度量与审计闭环，使估计、检验与决策在计量、时基与到达时两口径上可监控、可追溯、可回退。

I. 范围与对象

1. 范围
   • 统计服务运行时质量治理：覆盖度、错误率、功效达成、漂移、时延、可复现性与合规审计。
   • 适用在线实验、离线评估、批/流混合管线。
2. 对象
   • 输入：manifest.stats.*, trace, logs, metrics(stream)，以及参考基线 ref。
   • 输出：audit_report, slo_attainment, violation_events, rollback_plan。
   • 时基：度量窗口在 tau_mono 上计算，对外以 ts 发布并附 offset/skew/J；涉及 T_arr 必记两口径与 delta_form。

II. 名词与变量

• 覆盖度与校准：coverage_rate, ECE, Brier。
• 错误与功效：FPR, FNR, FDR, power, MDE。
• 时延与吞吐：latency_ms_p50/p95/p99, throughput, staleness。
• 漂移与基线：W1, KL, psi, drift_level, drift_slope。
• 复现与审计：repro_hash = hash_sha256(blob), audit_completeness。
• 到达时一致：T_arr 两口径与 delta_form。

III. 公设 P314-*

• P314-1（口径统一）：所有质量度量遵循统一测度与单位，发布前执行 check_dim(expr)。
• P314-2（窗口显式）：度量窗口 Delta_t 与对齐策略显式记录，不得隐式滑动。
• P314-3（两口径并行）：涉及 T_arr 的服务，必须并行记录两口径并落盘 delta_form。
• P314-4（SLO 前置）：在上线前冻结 SLO 与告警策略卡，运行中不得临时下调阈值。
• P314-5（可复现）：任何发布结论必须可由 repro_hash 与 manifest 完整复现。

IV. 最小方程 S314-*

• S314-1（覆盖度估计）：coverage_rate = ( 1 / N ) * ∑ 1{ theta_true ∈ CI_i }（有真值或合成基准时）。
• S314-2（校准误差）：ECE = ∑_{b=1..B} ( n_b / N ) * | acc_b - conf_b |。
• S314-3（错误率与功效）：FPR = FP / (FP + TN), FNR = FN / (TP + FN), power = 1 - beta。
• S314-4（FDR 控制）：FDR = E[ V / max(R,1) ]，序贯时以支出函数累计 alpha_spent ≤ alpha_budget。
• S314-5（时延分位）：latency_ms_pq = quantile( latency_ms, q )。
• S314-6（漂移度量）：W1(p,q), KL(p||q), psi = ∑ ( (q_i - p_i) * ln(q_i/p_i) )（分箱口径）。
• S314-7（到达时差异）：delta_form = | ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell ) - ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell ) |。
• S314-8（审计完整度）：audit_completeness = (#present_required_fields) / (#required_fields)。

V. 统计流程 M30-14（定义→埋点→计算→判定→审计→回退）

• 定义
  冻结 SLO：coverage_min, ECE_max, FPR_max, power_min, latency_p99_max, psi_max 等。
• 埋点
  在 thr/chan 与算子边界收集 latency, throughput, staleness，记录 TraceID。
• 计算
  在窗口 Delta_t 内计算 S314-* 度量；若无真值，采用合成插入或 PPC 估计覆盖度。
• 判定
  依据契约 C30-14xx 生成 violation_events，并写入 manifest.stats.audit.*。
• 审计
  生成签名报告，附 repro_hash, alpha_spent, drift_report 与证据链接。
• 回退
  触发策略卡：降级口径、冻结发布、回滚到 ref、扩大样本或重采样加深不确定度评估。

VI. 契约与断言 C30-14xx

• C30-1401（覆盖度）：coverage_rate ≥ SLO.coverage_min（仿真或回测口径）。
• C30-1402（校准）：ECE ≤ SLO.ECE_max，Brier ≤ SLO.Brier_max。
• C30-1403（错误率）：FPR ≤ SLO.FPR_max 且 FDR ≤ SLO.FDR_max。
• C30-1404（功效）：power ≥ SLO.power_min 或已达到 MDE 指标。
• C30-1405（时延）：latency_ms_p99 ≤ SLO.latency_p99_max，staleness ≤ SLO.staleness_max。
• C30-1406（漂移）：W1 ≤ W1_max ∧ KL ≤ KL_max ∧ psi ≤ psi_max，否则触发再校准或回退。
• C30-1407（两口径差）：若含 T_arr，断言 delta_form ≤ tol_Tarr。
• C30-1408（alpha 预算）：alpha_spent ≤ alpha_budget（含序贯与多重比较）。
• C30-1409（复现与署名）：repro_hash 与 signature 存在且可校验；audit_completeness ≥ 0.98。
• C30-1410（稳健性）：decision_sign_stability ≥ SLO.dec_stability_min（自助法或留一法）。

VII. 实现绑定 I30-*

• I30-141 collect_sli(stream, spec) -> metrics
• I30-142 compute_slo_attainment(metrics, slo) -> attainment
• I30-143 backtest_coverage(ds, plan) -> coverage_rate
• I30-144 calibration_report(pred, obs, bins) -> {ECE, Brier}
• I30-145 track_alpha_spending(seq_tests) -> {alpha_spent, budget_ok}
• I30-146 drift_monitor(ref, cur, methods) -> drift_report
• I30-147 latency_summary(traces) -> {p50,p95,p99,staleness}
• I30-148 audit_decision(trace, manifest) -> audit_report
• I30-149 reproducibility_hashes(env, code, data_ptrs) -> repro_hash
• I30-14A emit_stats_audit(results, policy) -> manifest.stats.audit

不变量：alpha_spent ≤ alpha_budget；metrics.window == Delta_t；sum(w_i)/N ≈ 1（若使用加权）；signature 可验证。

VIII. 交叉引用

• 量纲与单位：见《Methods.Cleaning v1.0》第4章。
• 时间轴与同步：见《Methods.Cleaning v1.0》第5章。
• 多重比较与错误控制：见本卷第6章。
• 漂移与分布对齐：见本卷第7章。
• 审计清单与签名：见《Methods.Cleaning v1.0》第10章与本卷附录C。

IX. 质量与风控

1. SLI/SLO 面板建议
   • 基线：coverage_rate, ECE, FDR, latency_ms_p99, psi, alpha_spent, audit_completeness, decision_sign_stability。
   • 运行级：throughput, queue.rho, W_q, error_rate_ops。
2. 回退策略
   • 轻度违约：提高窗口、触发再采样、自助法扩大区间。
   • 中度违约：冻结新发布，应用稳健口径（HK/贝叶斯更保守先验）。
   • 重度违约/安全阈：回滚到 ref 版本，强制再标定与再审计。
3. 审计追溯
   以 TraceID 串联 manifest、代码版本与数据切片；校验 repro_hash 一致后归档。

小结