26-EFT.WP.STG.Lensing v1.0 | 第12章 契约与指标（质量/可解释/安全）

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第12章 契约与指标（质量/可解释/安全）

一句话目标：建立流式透镜 K = g(L_*) 的质量/可解释/安全三位一体契约体系，定义可计量指标、阈值与回退闭环，保障谱/变分两口径一致与合规发布。

I. 范围与对象

1. 输入
   • 图与算子：G=(V,E,w)，L_*（含 L, L^vis, L_ani），测度 M；边界 B。
   • 透镜族：K = g(L_*; θ)、多层 K_eff；运行参数与 RefCond（λ_max, order, B.type 等）。
   • 数据：x（批/流式），参考或标签 y（若有）。
2. 输出
   • 指标：质量 Q.*、两口径差 delta_form、物理守恒 T_trans/ρ(K)/E_balance、稳定性/资源、可解释与安全得分。
   • 契约断言结果与回退动作；manifest.lens.contracts.*。
3. 适用边界
   • 无源默认；含有源项须显式 P_inj 与安全白名单。
   • 在线/离线一致口径，单位/量纲守恒。

II. 名词与变量

1. 质量指标：
   • Q_fidelity: 与参考的误差度量（RMSE/MAE/PSNR/SSIM 任选其一或多项）；
   • Q_stability: ρ(K)、||K||_2 上界；
   • Q_latency: lat_p50/p95；Q_throughput；
   • Q_consistency: 两口径差 delta_form = || x_spec - x_var ||_2；
   • Q_energy: 能量平衡误差 E_balance = |E_out - (E_in - A_diss - Φ_boundary + P_inj)| / E_in。
2. 可解释指标：
   • Expl_gain: 解释覆盖率（高贡献区域与兴趣区域 ROI 的 IoU）；
   • Expl_sparsity: ||s||_0 / |V|（解释稀疏度，s 为显著性）；
   • Expl_stability: 解释对扰动的一致性（Jaccard(s, s')）。
3. 安全指标：
   • Sec_passivity: T_trans ≤ 1+ε 与 ρ(K) ≤ 1+ε 达标率；
   • Sec_robust: 对输入扰动/噪声/对抗的退化度（ΔQ_fidelity）；
   • Sec_privacy: PII 检测通过率；Sec_governance: 许可证/模型卡完整率。
4. 其他：unit(Q_*)=1（除时延/吞吐外）；check_dim 用于能量/时延等量纲核查。

III. 公设 P712-*

• P712-1（两口径并行）：任何质量评估须并行给出 x_spec 与 x_var 及 delta_form。
• P712-2（被动默认与能量守恒）：除非声明有源，强制 T_trans ≤ 1+ε、ρ(K) ≤ 1+ε，能量平衡误差受控。
• P712-3（单位与量纲一致）：check_dim( y - f(x) ) 必须通过后方可发布指标。
• P712-4（指标可追溯）：任何 Q/Sec/Expl 均落盘 method/version/RefCond 与随机种子。
• P712-5（最小充分）：若参考 y 缺失，启用无参考质量指标（平滑度、谱带约束、能量守恒）与合成任务基准。
• P712-6（冲突名）：T_fil 与 T_trans 不得混用；n 与 n_eff 严格区分（跨卷一致）。

IV. 最小方程 S712-*

1. S712-1（质量）
   • RMSE = ( ||Kx - y||_2 / sqrt(|V|) )；MAE = ( ||Kx - y||_1 / |V| )；
   • PSNR = 10 * log10( max(x)^2 / MSE )；SSIM 以图局部统计在图域/子图上计算。
2. S712-2（稳定与被动）
   • 谱半径：ρ(K) = max_i |λ_i(K)|；算子范数上界：||K||_2 ≤ sup_λ |g(λ)|；
   • 透过率：T_trans = ( E(Kx;M) / E(x;M) )，E(x;M)=(1/2) x^T M x。
3. S712-3（两口径一致）
   delta_form = || (U g(Λ) U^T)x - prox_stack(x) ||_2；tol_form 为契约阈值。
4. S712-4（可解释）
   • 显著性：s = | ∂(loss)/∂x | 或 s = | K^T r |（r 为残差）；
   • 覆盖率：Expl_gain = |supp(s) ∩ ROI| / |ROI|；稀疏度：Expl_sparsity = ||s||_0 / |V|。
5. S712-5（鲁棒）
   • 扰动退化：ΔQ_fidelity(ε) = Q_fidelity(x) - Q_fidelity(x + δ)，||δ||_p ≤ ε；
   • 数值稳定：cond(I + β L_*) 控制在阈值内（有理近似情形）。

V. 计量流程 M71-12（就绪→评测→断言→回退→落盘）

• 就绪：冻结 L_* / M / B / RefCond，固化 g(·) 及阶次；选择质量/解释/安全测试集与扰动协议。
• 评测：并行计算 x_spec/x_var，生成 Q_* / Expl_* / Sec_* / 资源 指标与能量平衡。
• 断言：按契约比对阈值；建立 pass/fail 清单与优先级。
• 回退：若任一关键断言失败，执行 scale_down / damping / lower_order / boundary_adjust / passthrough / rollback。
• 落盘：manifest.lens.contracts = {metrics, rules, decisions, overrides, seeds, RefCond, signature}。

VI. 契约与断言 C71-12x（建议阈值，可按场景调整）

1. 质量
   • C71-1201：Q_consistency: delta_form_p99 ≤ 1e-3 * ||x||_2（非平滑近端放宽至 3e-3）。
   • C71-1202：Q_stability: ρ(K) ≤ 1.02，sup_λ |g(λ)| ≤ 1.02。
   • C71-1203：Q_energy: E_balance_p99 ≤ 1e-6。
   • C71-1204：Q_latency: lat_p95 ≤ 0.5 W（流式，见第11章）。
2. 可解释
   • C71-1211：Expl_gain ≥ 0.6（有标注 ROI 时）；
   • C71-1212：Expl_sparsity ≤ 0.2；Expl_stability_p90 ≥ 0.7。
3. 安全与合规
   • C71-1221：Sec_passivity: T_trans_p95 ≤ 1.00+ε（ε=0.01）；
   • C71-1222：Sec_robust: ΔQ_fidelity(ε)_p95 ≤ 10%（ε 由场景设定）；
   • C71-1223：Sec_privacy: PII 检测零漏过；
   • C71-1224：Sec_governance: 模型卡/许可证/数据血缘完整率 = 100%；
   • C71-1225：资源上限：cpu_pct_p95 ≤ 80%，gpu_util_p95 ≤ 85%，mem_p95 ≤ cap-10%。
4. 单位与量纲
   C71-1231：发布前 check_dim 必须通过；unit(T_trans)=1。

VII. 实现绑定 I71-12*（接口原型、输入输出、不变量）

• evaluate_quality(L_*, M, g, ds[, y]) -> {Q_fidelity, Q_consistency, Q_energy, Q_latency, logs}
• evaluate_explainability(K, x[, y, ROI], method) -> {s, Expl_gain, Expl_sparsity, Expl_stability}
• evaluate_safety(K, x, policies) -> {Sec_passivity, Sec_robust, Sec_privacy, Sec_governance}
• assert_lens_contracts(metrics, rules) -> {pass, fails[], actions}
• plan_guardband(metrics, risk, policy) -> {tol_updates, runtime_overrides}
• emit_contract_manifest(results, policy) -> manifest.lens.contracts
  不变量：L_* 与 M 对称性与正定性校核；RefCond 与 B 一致；随机种子可复现。

VIII. 交叉引用

• 能量/透过率与被动：见本卷第10章；流式与面板：见第11章。
• 图动力学稳定性与数值积分：见《EFT.WP.STG.Dynamics v1.0》第9章。
• 数据/治理与模型卡：见《EFT.WP.Methods.Cleaning v1.0》与组织治理文档（外部）。

IX. 质量与风控

• 面板指标：delta_form_p99, rho_p95, T_trans_p95, E_balance_p99, Expl_gain, lat_p95, ΔQ_fidelity_p95, cpu/gpu/mem。
• 回退优先级：scale_down → damping → lower_order → boundary_adjust → passthrough → rollback_version。
• 审计与留痕：失败断言与对应样本、参数签名、RefCond、重跑证据、影响面评估与批准链路。

小结

• 本章提出质量/可解释/安全三维指标体系与可操作契约 C71-12x，贯穿离线评测与在线守护；
• 以谱/变分两口径并行与能量守恒为核心约束，提供可回退的 SLO 与风控梯度；
• 通过 I71-12* 接口与 manifest.lens.contracts 落地可计量、可审计、可复现的透镜部署标准。