56-报告级方法附录 Template v1.0 | 第10章 消融与敏感性分析

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第10章 消融与敏感性分析

I. 章节目标与范围（强制）

• 建立消融（Ablation）—敏感性（Sensitivity）—鲁棒性（Robustness）的一致评测框架，量化各组件/变量对指标的边际贡献与脆弱点，并可回放与审计。
• 与第5章（数据与实验设计）、第6章（数学与伪代码）、第8章（评测协议与指标）、第9章（不确定度与统计检验）、第11章（实现绑定）对齐。

II. 定义与对象（强制）

• 消融：在保持其余条件不变的前提下，移除/冻结某组件或约束以度量性能变化 Δmetric。
• 敏感性：对超参数/路径/输入扰动 δx 的局部或全局响应 ∂metric/∂x 或 Δmetric 分布。
• 对象分层：组件级（算法模块/特征/正则项）、路径级（gamma(ell) 采样规则）、计量级（校准/环境修正）、数据级（分区/权重/抽样策略）。

III. 设计原则与控制（强制）

• 基线：明确 Option Base；所有对比均以基线为参照。
• 控制变量：列出 control 与 drift 清单；跨批次/区域采用分层匹配或加权消除混杂。
• 随机性：固定 seed；对蒙特卡洛扰动给出样本量 N≥100（建议）。

IV. 指标与效应量（强制）

• 主指标：gate_accuracy（↑）、gate_latency（↓）、compat_rate（↑）、error_rate（↓），可按方法追加领域指标。
• 效应量：ΔS = S_variant - S_base；连续量用 Cohen’s d；比例用 OR/RR。
• 置信与检验：报告 CI_95% 与相应检验（见第9章）；多重性采用 Holm/BH 控制。

V. 到达时相关变体（强制）

1. 统一口径：
   • 常量外提：T_arr = ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell )
   • 一般口径：T_arr = ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell )
2. 变体示例：更改 Δell/ε_int、切换 general|factored、替换 c_ref 标定带宽 band；同段显式 gamma(ell) 与 d ell，check_dim=true。

VI. 消融清单模板（强制，可直接拷贝）

VII. 敏感性策略（强制）

• 局部：单因素扰动（One-at-a-time, OAT），步长 {±1σ} 或网格 {−kσ, …, +kσ}；记录梯度近似 Δmetric/Δx。
• 全局：Sobol/FAST/拉丁超立方；输出一阶/总效应指数 S_i, S_Ti 与 CI。
• 路径扰动：对 gamma(ell) 的采样密度/曲率半径做系统扰动，报告 ΔT_arr 分布与门禁通过率变化。

VIII. 输出与判据（强制）

• 输出：每一变体的原始度量 + CI + 效应量 + 门禁判定 + 工件哈希 + 脚本定位。
• 判据：未通过**硬门禁（hard）**的变体标记为不合格；对等价口径（如 A3）需给出非劣检验区间。

IX. 人读 × 机读映射（强制）

X. 字段与约束清单（可直接拷贝）

XI. 机读 Schema（YAML；JSON 等价，强制）

ablation:

base: "Option Base"

variants:

- name: "A1_remove_component_X"

change: "disable module X in pipeline"

tags: ["component"]

- name: "A2_freeze_param_Y"

change: "set param Y constant at baseline value"

tags: ["param"]

- name: "A3_general_to_factored"

change: "switch arrival-time from general to factored when τ_c satisfied"

tags: ["path","metrology"]

controls:

fixed: ["dataset@v3","seed=20250927","band=L2","pipeline_version=1.4.0"]

allowed_drift: ["weather","load"]

evaluation:

metrics:

- { name: "gate_accuracy", direction: "↑" }

- { name: "gate_latency", direction: "↓" }

- { name: "compat_rate", direction: "↑" }

gates:

hard: ["gate_accuracy>=0.99@7d","compat_rate>=0.995@replay"]

soft: ["unit_cost<=1.0x@30d"]

arrival_time:

delta_form: "general|factored"

path: "gamma(ell)"

measure: "d ell"

check_dim: true

effects:

- { variant: "A1_remove_component_X", type: "d", value: -0.28, ci: [-0.40,-0.16] }

- { variant: "A3_general_to_factored", type: "RD", value: -0.003, ci: [-0.009, 0.002] }

tests:

- { name: "welch", H0: "ΔS=0", side: "two", stat: -4.1, p: 3e-5, p_adj: 9e-5 }

reproducibility:

container: "registry/replay:2025.09@sha256:…"

scripts:

- "ablate_component.py@a1b2c3"

- "switch_arrival_form.py@9f8e7d"

repro_cmd: "docker run … ablate_component.py --variant A1 --seed 20250927"

artifacts: ["yaml","json","pdf"]

XII. 最小样稿（人读摘要 × 机读片段，强制）

• 人读摘要：A1 移除模块 X 导致 S 下降 ΔS=-0.28（d=-0.28，CI_95% [-0.40,-0.16]）；A3 在 τ_c 条件内由 general→factored，RD=-0.003 [−0.009,0.002]，通过非劣区间；硬门禁均通过。
• 机读片段：

effects: [{ variant:"A1_remove_component_X", type:"d", value:-0.28, ci:[-0.40,-0.16] }]

tests: [{ name:"welch", H0:"ΔS=0", side:"two", stat:-4.1, p:3e-5, p_adj:9e-5 }]

XIII. 校验规则（正则/一致性，强制）

• 变体命名：^[A-Z][A-Za-z0-9_]+$；不可重复。
• 门禁表达：^gate_[a-z0-9_]+(>=|<=|==)[^@\\s]+@[^\\s]+$。
• 到达时：若出现 T_arr，必须具备 arrival_time.path/measure 与 math.check_dim=true。
• 复现：reproducibility.container/scripts/repro_cmd 均为非空，且脚本含 @commit 标识。

XIV. 引用与交叉引用体例（强制）