51-管线卡 Template v1.0 | 第10章 误差传播与闭环校准（UQ Coupling）

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第10章 误差传播与闭环校准（UQ Coupling）

I. 目的与范围（Purpose & Scope）

• 规定管线与不确定度量化（UQ）的耦合方式与闭环校准流程，覆盖 Δ 法/MC/自举在阶段与全链路的集成、门阈映射与回灌再标定，确保发布结果的可量化可信度与可追溯。
• 涉及路径量（到达时/相位）之阶段，正文显式 gamma(ell) 与测度 d ell，数据侧记录 delta_form ∈ {general, factored}；发布要求 p_dim = 1.0。

II. 前置条件与输入（Prerequisites & Inputs）

• 控制式与阶段：阶段 stage.yaml 中已定义 control.form（括号化）与 I/O 契约（见第6章）。
• 参数与协方差：参数卡已登记 uncertainty{…} 与 cov_group，协方差配置与误差预算卡第5章一致；引用采用“卷名 + 版本 + 锚点（P/S/M/I）”，锚点直指率 ≥ 90%。
• 时基与同步：满足第5章阈值（clock_state="locked"、σ_y(τ)、|δt_abs|/|Δτ_ch|）。
• 路径一致性：len(gamma_ell)=len(d_ell)=len(n_eff)≥2，Δell 合规；缺失即拒收。

III. UQ 耦合模型（Coupling Models）

• 阶段级 Δ 法（线性一阶）：对 y=f(x)，u^2(y) ≈ J · Σ · Jᵀ，J=∂f/∂x|_{x̂}、Σ=Cov(x)；可在阶段输出中附 J/Σ 引用或摘要。
• 链路级组合：跨阶段不确定度按拓扑自上而下传递；在汇合节点进行块协方差拼接或独立合成。
• MC/自举：对阶段或子图进行采样评估（B ≥ 10^4）；重尾/异常采用稳健分位（P2.5–P97.5）或 Huber 代理，报告收敛诊断。
• 覆盖口径对齐：阶段与全链路统一使用 k 覆盖/alpha/quantile 之一，并在结果页与清单中一致呈现。

IV. 路径积分统一口径（Normative Forms）

• 到达时（两种等价）：
  T_arr = ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell )；T_arr = ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell )。
• 相位：
  Phi = ( 2π / λ_ref ) * ( ∫ n_eff d ell )。

正文显式 gamma(ell)、d ell；数据侧记录 delta_form；量纲闭合随附 check_dim_report.json。

V. 门阈映射与质量决策（Gates Mapping & Decisions）

• G4｜量纲闭合：p_dim = 1.0；失败触发 S1。
• G6｜覆盖口径：阶段与链路的区间一致（k/alpha/quantile）。
• G7｜协方差一致：cov_group/Σ 与误差预算卡一致，Σ 正定；失败触发 S4。
• 输出判定：以 |ΔT_arr| + U(T_arr) ≤ τ_T、LB(r_phi) ≥ r_phi_min、P95(ε_flux) ≤ ε_flux_guard 为链路级门；不满足时降级或 [Restricted]。

VI. 闭环校准（Feedback Calibration Loop）

• 触发条件：链路门失败、偏差漂移、稳健残差 Q_res 越界、σ_y(τ) 恶化。
• 动作：调用参数卡 I25-check_freshness、I20-register_param 更新/回滚标定；同步 manifest 与阶段配置；记录审计。
• 再估计与回放：以新参数/协方差重新计算关键阶段并拓扑倒序回放；生成前/后对照的 UQ 报告与差分。
• 收敛与放行：当门阈满足且区间稳定（收敛诊断通过）后放行；否则保持 [Restricted] 并继续迭代。

VII. 机读配置（Machine-Readable Configs）
A. uq_coupling.yaml

version: "1.0.0"

methods:

arrival: { type: "delta", jacobian: "auto", cov_group: "medium" }

phase: { type: "mc", draws: 10000, quantile: [0.025,0.975] }

coverage:

mode: "k" # k|alpha|quantile

k: 2

gates:

tau_T_s: "3*u(T_arr)"

r_phi_min: 0.60

flux_guard_p95: 0.02

outputs:

attach_reports: ["J_summary.json","cov_blocks.json","uq_summary.json"]

B. feedback_plan.yaml

version: "1.0.0"

triggers: ["gate_fail","drift_detected","q_res_over"]

actions:

- name: "recalibrate"

call: "I20-register_param"

- name: "validate_freshness"

call: "I25-check_freshness"

- name: "replay_subgraph"

order: "reverse_topology"

verification:

compare: ["delta_metrics","interval_overlap"]

release: ["pass_gates","stability_ok"]

C. uq_summary.json（示例）

{
  "T_arr": { "point": 1.23e-08, "U_k2": 1.5e-09 },
  "Phi": { "median": 0.035, "q025": 0.028, "q975": 0.043 },
  "r_phi": { "value": 0.72, "lb": 0.61, "ub": 0.8 }
}

VIII. 校验与监控（Validation & Monitoring）

• /validate：返回阶段与全链路的 G1–G8 状态、UQ 覆盖/协方差检查、区间与门阈对照、stops_triggered。
• 在线指标：Latency_P50/P95、Throughput、Q_res、u(T_arr)、U=k·u_c、interval_overlap、Σ 谱半径。
• 告警：门越界、协方差非 PD、收敛失败、区间不稳定；支持抑制与升级。

IX. 反例与修正（Anti-Patterns & Fixes）

• 反例：仅报均值不报区间 → 修正：补充 k/alpha/quantile 区间与收敛诊断。
• 反例：T_arr = ∫ n_eff / c_ref d ell（缺括号）→ 修正：T_arr = ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell )。
• 反例：协方差块与误差预算卡不一致 → 修正：统一 cov_group/Σ 配置并 PD 校验。
• 反例：触发门失败却直接发布 → 修正：阻断发布，进入闭环校准或 [Restricted]。

X. 发布与目录结构（Release & Layout）

PTN_EXPORT/

configs/

uq_coupling.yaml

feedback_plan.yaml

reports/

check_dim_report.json

uq_summary.json

validate_report.json

audit.jsonl

figs/

uq_intervals.pdf

cov_blocks.svg

feedback_flow.svg

report_manifest.yaml

SIGNATURE.asc

XI. 交叉引用（Cross-References）

• 体系结构与计算图：见第3章；阶段规格：见第6章；资源与性能：见第8章；质量门：见第9章。
• 误差预算卡：协方差与传播（Ch.5/Ch.6）、合成与区间（Ch.8）、阈值映射（Ch.9）。
• 参数注册卡：版本与新鲜度（第6章）、数据契约与接口（第9章）。

XII. 执行勾选清单（Checklist）

• 阶段与链路的 UQ 方法（Δ/MC/自举）已声明并一致；coverage 口径统一。
• 路径阶段显式 gamma/measure/delta_form；I70-dim_check 通过，p_dim = 1.0。
• cov_group/Σ 与误差预算卡一致且 PD；uq_summary.json 与门阈对照通过。
• 闭环校准触发、动作与回放顺序可机读；审计与签名完备。
• 发布包包含配置/报告/图表与 manifest；所有引用锚点直指率 ≥ 90%。