04-EFT.WP.Core.Metrology v1.0 | 第8章 跨卷一致性与回归

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第8章 跨卷一致性与回归

I. 目标与接口边界

• 建立《Core.Metrology》与《Core.Equations》《Core.Parameters》《Core.Terms》之间的统一口径与回归机制，确保单位、量纲、不确定度与到达时两口径在跨卷实现中保持一致。
• 本章以 I40 8（导入导出与回归）、I40 9（跨卷互操作）为执行枢纽；必要时调用《Core.Parameters》之 I30 10/11（跨卷耦合、场景治理）。

II. 跨卷一致性公设（P98-1…P98-4）

• 公设 P98-1（UnitPolicy 恒定）：任一跨卷绑定均须声明 unit_policy，并在回归期内保持不变；变更须伴随 version_semver 递增与基线重建。
• 公设 P98-2（ArrivalTime 两口径恒等）：在路径 gamma(ell) 与常参 c_ref 前提下，T_arr_const = ( 1 / c_ref ) * ( ∫_gamma n_eff d ell ) 与 T_arr_gen = ( ∫_gamma ( n_eff / c_ref ) d ell ) 恒等。
• 公设 P98-3（Dimensional Closure）：跨卷表达式满足 dim(lhs) = dim(rhs)；任一绑定前后 check_dim(expr) 结果一致。
• 公设 P98-4（RefCond 显式）：凡涉环境修正之跨卷计算，均以 RefCond 显式入参与留痕；禁止隐式“标准状态”。

III. 一致性最小方程与断言（S98-1…S98-3）

• S98-1（到达时恒等）：ΔT_arr def= T_arr_const - T_arr_gen = 0。
• S98-2（量纲恒等）：dim( bind_to_equation(Sref, unit_policy) ) = dim( Sref )。
• S98-3（无量纲映射守恒）：在 t0 def= L0 / c_ref 下，( ∫_gamma ( n_eff / c_ref ) d ell ) = ( ∫_gamma bar_n_eff d bar_ell )，其中 bar_n_eff = n_eff，d bar_ell = d ell / L0。

IV. 绑定与执行约束（I40 9 协议）

• 绑定：bind_to_equation(Sref:str, unit_policy:str) -> bool；成功返回前必须通过 check_dim 与本章断言。
• 到达时规范：enforce_arrival_time_convention() -> None 在加载 S20-* 系列前调用，确保两口径一致。
• 单位与环境：跨卷数据进入方程域前，执行 convert(·) 与 corr_env(·; RefCond) 并固定到 U_target。

V. 回归基线与数据资产

1. 基线集 G_metrology：
   • units.yaml（由 export_units("yaml") 生成）
   • refcond.yaml（由 export_refcond("yaml") 生成）
   • scenarios/（按场景导出的 CalibrationCertificateV1、报告与派生产物）
   • tests/arrival_time/（含 n_eff(ell)、gamma(ell)、T_ref 与容差）
2. 每次版本变更以 version_semver 标注，并保留 compare_reports 的对照结果与阈值。

VI. 回归度量与阈值（R98 指标）

• Δmean = mean( value_new - value_base )。
• ΔU_rel = ( U_new - U_base ) / U_base。
• pass_rate = fraction( guard_band( |e|, U, MPE, "shared-risk" ) == pass )。
• dim_ok = all( check_dim(expr_k) == dimstr_k )（布尔）。
• T_arr_mape = mean( | T_arr_new - T_arr_base | / max( |T_arr_base|, eps ) )。
• 阈值建议：
  |Δmean| ≤ tol_mean；|ΔU_rel| ≤ tol_U_rel；pass_rate ≥ tol_pass_rate；T_arr_mape ≤ tol_Tarr；dim_ok == True。

VII. 典型跨卷回归场景与处置

• 单位策略变更（如 Pa ↔ kPa）：重建 units.yaml，以 compare_reports(..., ["mean","U","pass_rate"]) 验证无回归。
• 参考条件升级（RefCond 温湿压更新）：对所有 corr_env 受控量重算 U，并以 ΔU_rel 审核。
• 测量模型调整（g_cal 换族或加阶）：锁定 valid_range，在范围内比较 residual_stats 与 pass_rate。
• 到达时链路改造（积分器或路径离散化变化）：以 S98-1 校验 ΔT_arr = 0，以 T_arr_mape 控阈。
• 参数卷联动（先验或变换变更）：通过 I30 11 diff_scenarios 比较 theta 与派生 U 的漂移，必要时触发重标。

VIII. 跨卷回归流水线（Mx-6）

• 准备：冻结 unit_policy 与 RefCond；导出 units.yaml、refcond.yaml。
• 绑定：调用 bind_to_equation(Sref, unit_policy)；执行 enforce_arrival_time_convention()。
• 生成：按场景重建报告与证书，保留 phi_hat、Cov[phi_hat]、U、pass_rate。
• 校验：批量运行 check_dim 与 S98-* 断言；计算 R98 指标。
• 对照：compare_reports(a,b, metrics=["mean","U","pass_rate"])；补充 T_arr_mape。
• 判定：若任一指标越阈，标记 regression_detected 并阻断发布。
• 留痕：保存 traceability_chain、software_version、version_semver、seed 与 n。
• 发布：通过则更新 G_metrology 基线；记录 CHANGELOG 与阈值沿革。

IX. 到达时一致性测试包（Tx-AT）

• 用例 AT-1（常参路径）：c_ref 常量，n_eff(ell) 给定；验证 T_arr_const == T_arr_gen。
• 用例 AT-2（分段常参）：按段对 c_ref 常量假设，验证分段积分结果等价；统一到全局 c_ref 后差额归零。
• 用例 AT-3（无量纲化）：验证 T_arr = ( ∫_gamma bar_n_eff d bar_ell ) * ( L0 / c_ref ) 与两口径一致。
• 断言实现：置入 tests/arrival_time/ 并接入 Mx-6 第4步。

X. 与《Core.Parameters》《Core.Equations》的协同

• 结构一致：compute_jacobian(eqn, params) 在绑定后不改变 dimstr 与 unit(x)。
• 场景治理：使用 I30 11 create_scenario/activate_scenario/diff_scenarios 协调参数集与计量基线。
• 识别与灵敏度：当 phi 变化引起 U 波动，调用《Core.Parameters》I30 6 的 local_sensitivity 与 global_sensitivity_sobol 排查根因。

XI. 回归报告模板（RegressionReportV1）

• version_semver，unit_policy，RefCond_name，software_version。
• metrics：Δmean，ΔU_rel，pass_rate，dim_ok，T_arr_mape。
• violations：越阈条目与定位（场景、模型、数据集、方程引用 Sref）。
• decisions：accept|reject|rollback 与理由；guard_band 设定。
• artifacts：units.yaml，refcond.yaml，CalibrationCertificateV1 摘要，compare_reports 摘要。

XII. 兼容性与迁移

• 版本推进：bump_version(semver) 仅在回归通过时执行；若 unit_policy 或 RefCond 变更，至少小版本递增。
• 弃用策略：为被弃用单位或模型提供 deprecate_after 与替代方案；在两版过渡期内双轨回归。
• 回滚：regression_detected == True 时，回退至上版 G_metrology 并锁定发布分支。

XIII. 例行任务与阈值维护

• 周期性任务：按 T_valid 或固定周期重跑 Mx-6。
• 阈值治理：tol_mean、tol_U_rel、tol_Tarr、tol_pass_rate 需版本化并纳入 G_metrology。
• 供审计字段：traceability_chain、RefCond、seed、n、nu_eff、MPE 来源与时间戳。

XIV. 常见失配与修复清单

• 单位遗漏：症状为 dim_ok=False；修复为补 convert 并统一 U_target。
• 环境不一致：症状为 Δmean 偏置；修复为对齐 RefCond 并复算 corr_env。
• 到达时数值差：症状为 T_arr_mape 超阈；修复为启用 enforce_arrival_time_convention() 并统一积分器精度。
• 模型换族：症状为 pass_rate 降低；修复为重定 valid_range 与重建基线。

XV. 发布准入门槛（Gate-98）