【SOLO挑战赛】从一个 Prompt 到五个角色:AI 编码中的角色分离实验

竞赛:AI 无限职场 SOLO 挑战赛 2026
赛道:Code With SOLO + More Than Coding 双赛道
开发模式:全自动化(Fully Automated)
作者:Lawrence Ko
前置帖子v2 — 项目框架与方法论 | v3 — AI 审计自己的代码时发现了什么 | v4 — AI 自审声称 99% 合规,重新审计后发现只有 42%


一、从一个 Prompt 到五个角色

v4 帖子 中,我们发现 AI 自审高估合规率 3 倍(99% vs 42.3%),并得出结论:AI 编码工具需要内置运行时验证,而不仅仅是"检查代码中是否存在某个模式"。

但知道问题和解决问题之间有一条巨大的鸿沟。

v4 发布后,我们面临一个实际操作问题:怎么修? 我们有 68 个方法文件、50+ 基础设施模块、9 个交叉需求钩子、~40 个 except: pass 静默失败点。用一个 Prompt 说"审查并修复所有问题"——我们已经知道这行不通(v3 和 v4 证明了这一点)。

所以,我们做了一件看似简单但效果深远的事:

把一个 Prompt 拆成五个,每个只做一件事。

这篇帖子记录了这个拆分过程——不是预先设计的,而是被失败逼出来的。 每一个新角色的诞生,都因为现有角色撞上了一堵它无法越过的墙。


二、角色进化史:每个角色为什么存在

阶段 0:一个 Prompt 做所有事

最初的开发 Prompt 大约 30 行:

你是 TOF-SIMS 分析框架的开发者。
阅读提案文档,实现所有 68 个方法。
确保代码正确、完整、可运行。

结果:生成了 68 个方法文件 + 50+ 模块。代码能跑,但有大量隐藏问题(v3/v4 揭示的)。

教训:AI 擅长生成,不擅长验证自己的生成。


阶段 1:两个角色 — 审查 + 实现

触发失败:v4 发现 AI 自审高估 3 倍。一个 Prompt 同时审查和修改代码,会导致"自我原谅"——审查时放过问题,因为知道自己接下来要修。

拆分

角色 唯一职责 输出文件
REVIEW 只看代码,找问题,不修改 REVIEW_REPORT.md
IMPLEMENT 只修 REVIEW 发现的问题,不找新问题 IMPLEMENTATION_LOG.md

关键规则

  • 每个角色在新的 SOLO Section(新会话)中运行,避免上下文污染
  • REVIEW 必须重新读取代码验证 IMPLEMENT 的修复声称(不信任日志)
  • IMPLEMENT 必须提供 Before/After 代码 diff(不信任"我修了")

效果:修复了 6 个 P0 构造函数崩溃、5 个 API 签名不匹配、_conformal_wrap 方法遮蔽 bug。

新失败:IMPLEMENT 在修复 base_approach.py 的钩子方法时,引入了 4 个新的 API 不匹配——因为它在修改调用方时没有检查被调用方的签名。


阶段 2:三个角色 — 加入重构

触发失败:IMPLEMENT 修了一个钩子参数,但改变了接口签名,导致 3 个其他钩子也出错。外科手术式修补在复杂代码库中产生了连锁反应。

拆分:加入 REFACTOR

角色 唯一职责 触发条件
REFACTOR 只重构架构和接口,不修 bug,不实现逻辑 REVIEW 报告"架构需要重构",或 IMPLEMENT 上报架构问题

关键规则

  • REFACTOR 先设计新接口(写下来),再修改代码
  • 修改后抽查 10 个随机方法 + 所有 IMPLEMENT 修改过的方法
  • TODO: IMPLEMENT 注释,由 IMPLEMENT 填充逻辑

效果:统一了钩子签名、清理了死代码、修复了 ApproachResult 缺少 add_artifact() 方法的问题。

新失败:REVIEW 的静态分析持续漏检运行时 bug。C33(空数组)、C34(NoneType 比较)、C41(插补后空数组)——这些只有在实际运行时才会暴露。


阶段 3:四个角色 — 加入测试

触发失败:REVIEW 声称"全部通过",但实际运行代码时 5 个方法崩溃。静态分析能看到"代码中是否存在某个模式",但看不到"运行时数据流是否正确"。

拆分:加入 TEST

角色 唯一职责 关键约束
TEST 只运行代码,不读源码,不修改,不审查 禁止打开 .py 文件——通过 inspect.signature() 和实际执行发现接口

为什么 TEST 不能读代码? 因为如果 TEST 读代码,它会变成"另一个 REVIEW"——用静态分析代替运行时验证,又回到模式匹配的老路。TEST 必须像终端用户一样,只通过 import → instantiate → call 来发现问题。

四层测试

层级 范围 发现
Tier 1: 冒烟测试 全部 68 个方法 5 个执行失败(C33, C34, C41, E65, B15)
Tier 2: 钩子测试 9 个交叉需求钩子 全部 9/9 功能正常 :white_check_mark:
Tier 3: 集成测试 Controller/Executor 3 个导入失败(结构性缺失)
Tier 4: 修复验证 IMPLEMENT 声称的修复 6/6 P1 修复已验证 :white_check_mark:

效果:发现了 11 个 REVIEW 完全漏检的运行时问题。

新失败:Tier 3 暴露了 3 个结构性缺失——SparseAutoencoderbase_executorget_gpu_memory_manager。这些不是 bug,是根本不存在的模块。REVIEW 标记为 P0,IMPLEMENT 说"这不是我的工作(我不创建新文件)“,REFACTOR 说"这不是重构(这是新建)”。没有人负责创建缺失的结构。


阶段 4:五个角色 — 加入脚手架

触发失败:三个角色都说"这不是我的工作"。一个缺失的模块在 R→I→REF→T 循环中永远不会被修复,因为每个角色都正确地认为它超出了自己的职责。

拆分:加入 SCAFFOLD

角色 唯一职责 触发条件
SCAFFOLD 只创建缺失的文件/模块/类/函数骨架 REVIEW 或 TEST 发现结构性缺失(ModuleNotFoundError、ImportError)

关键规则

  • 只创建结构,不实现逻辑(留 TODO: IMPLEMENT
  • 创建后必须验证 python -c "from [path] import [name]" 能通过
  • IMPLEMENT 在下一轮填充 SCAFFOLD 留下的 TODO

效果:填补了 controller、executor、gpu_manager 的结构骨架,使导入链可以解析。


三、完整循环:五个角色如何协作

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                                                         │
│   REVIEW ──→ SCAFFOLD ──→ IMPLEMENT ──→ IMPLEMENT ──→   │
│     ↑                                         │        │
│     │                                         ↓        │
│   REVIEW ←── TEST ←── REFACTOR ←── IMPLEMENT ──┘        │
│                                                         │
│   重复直到:0 P0 + 0 P1 + TEST ≥63/68 execute           │
│                                                         │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

每个角色的边界

角色 不做
REVIEW 找问题、分类问题、验证修复声称 不写代码、不修 bug、不创建文件
SCAFFOLD 创建缺失的文件/模块骨架 不实现逻辑、不修 bug、不审查
IMPLEMENT 修 bug、填充 SCAFFOLD 的 TODO 不创建新文件、不改接口、不审查
REFACTOR 重构架构、统一接口 不修 bug、不创建新文件、不实现逻辑
TEST 运行代码、发现运行时错误 不读源码、不修代码、不审查

升级机制:当角色遇到超出职责的问题时,不上报"无法处理",而是升级到正确的角色

发现者 问题类型 升级到
REVIEW 缺失文件/模块 → SCAFFOLD
REVIEW 逻辑 bug → IMPLEMENT
IMPLEMENT 需要创建新文件 → SCAFFOLD
IMPLEMENT 需要改接口 → REFACTOR
REFACTOR 发现缺失文件 → SCAFFOLD
TEST 运行时错误 → REVIEW(作为新 P0/P1)

四、不确定性缓解:为什么拆分有效

v4 的核心发现是:LLM 的不确定性导致同一代码、同一任务、不同指令产生 3 倍结果差异。

五个角色的设计直接针对这个问题的四个表现:

不确定性 1:审查漏检

表现:同一代码,两次审查发现不同问题(v4 的 99% vs 42.3%)。

缓解

  • REVIEW 必须搜索所有 .py 文件(不仅 base_approach.py)
  • 使用 grep -rn "except" approaches/ | grep -i pass 而非单模式搜索
  • 分优先级检查:Pass 1 只查 P0(构造函数、API 签名、返回类型),Pass 2 查 P1,Pass 3 查 P2/P3
  • 如果上下文不够,优先保证 P0 检查完整,而非所有检查都做一半

不确定性 2:虚假修复声称

表现:AI 说"我修了",但实际没修(v4 的 B26 "完全重写"后仍然崩溃)。

缓解

  • IMPLEMENT 每个修复必须包含 Before/After 代码 diff + 测试代码片段
  • REVIEW 重新读取 file:line 验证,不信任 IMPLEMENT 的日志
  • 不匹配 → 标记为"声称已修复,实际未验证"(NEW P0)

不确定性 3:修复引入新 bug

表现:修 A 时引入 B(阶段 1 的钩子 API 不匹配)。

缓解

  • IMPLEMENT 修改 base_approach.py 钩子方法后,必须执行检查清单:读取被调用方的 def 行,验证参数类型匹配
  • REVIEW 对新问题分类:I-introduced(实现引入)vs R-missed(审查漏检)
  • 如果 I-introduced 占比 >50%,说明实现质量有问题

不确定性 4:停滞循环

表现:同一问题 3 轮修不好(v4 的 B1/B25-B27)。

缓解

  • 追踪每个问题的"首次发现轮次"(First Seen)
  • 3 轮未修 → 强制全文件重写(而非继续修补)
  • 证据:D59、D62 全文件重写后完全正确,B1/B25-B27 外科手术式修补后反而崩溃

五、实际效果:数据对比

方法级别

指标 v4 审计后(Round 6) 当前(Round 15) 变化
可实例化 64/68 (94.1%) 68/68 (100%) +4
可执行 55/68 (80.9%) 66/68 (97.1%) +11
P0 方法级 bug 6 0 -6 :white_check_mark:
P1 方法级 bug 5 1(C33 dtype,1 行修复) -4

:Round 12-13 出现了 4 个回归(B1/B25/B26/B27),原因是 IMPLEMENT 修改 _execute_impl 时引入了 task_type 双重传递 bug。Round 14 修复后,TEST Round 4 验证全部通过。C33 是唯一剩余的代码 bug(y.copy() 应为 y.copy().astype(np.float64)),已标记 4 轮(停滞检测触发),建议全方法重写。B15 是 PyTorch Geometric 依赖缺失,非代码 bug。

交叉需求钩子

指标 v4 审计后 当前 变化
功能正常 42.3% 100% (9/9) +57.7pp
except: pass 静默失败 ~40 1(可接受的 __del__ -39

代码质量

指标 v4 审计后 当前 变化
架构健康 “需要重构” “稳定” :white_check_mark:
REFACTOR 状态 N/A “NOTHING TO REFACTOR”(连续 2 轮) :white_check_mark:
审查-实现一致性 修复声称经常不匹配 17/18 修复验证通过(94.4%) :white_check_mark:
返回类型合规 多个返回 dict/None 68/68 返回 ApproachResult :white_check_mark:
SCAFFOLD 验证 N/A 8/8 全部验证通过 :white_check_mark:

仍存在的问题

类型 数量 原因 下一步
P0 结构性缺失 0 全部已解决 :white_check_mark:
P1 代码 bug 1 C33 dtype(y.copy()y.copy().astype(np.float64) IMPLEMENT 1 行修复
P1 依赖缺失 1 B15 PyTorch Geometric 未安装 非代码问题
P2 算法缺口 14 B/C/E 系列缺少部分算法 新功能开发
P3 代码风格 8 命名规范、死代码、类型注解 ruff --fix 批量处理

项目状态1 行代码修复即可达到 DONE 标准(0 P0 + 0 P1 代码 bug + TEST ≥63/68)。


六、可提取的原则

这套方法不限于 TOF-SIMS 项目。以下是适用于任何 AI 编码项目的原则:

原则 1:角色的单一职责

一个 Prompt 只做一件事。如果它同时审查和修改代码,它会自我原谅。

这不是"提示词工程"——这是提示词架构。就像软件设计中的单一职责原则(SRP),但应用于 LLM Prompt。

原则 2:角色隔离

审查和实现必须在不同的会话中运行。

同一会话中的上下文污染会导致审查标准被实现需求扭曲。每个角色启动新会话,只读取输入文件,不继承上一角色的"记忆"。

原则 3:证据优于声称

不信任"我修了"。要求 Before/After diff + 代码验证。

LLM 的输出不确定性意味着声称和事实之间有鸿沟。唯一的桥梁是客观证据。

原则 4:运行时 > 静态分析

静态分析能发现"模式是否存在",运行时测试能发现"调用是否工作"。

v4 的核心教训。TEST 角色禁止读源码,强制它通过执行发现真实问题。

原则 5:角色数量是演化的,不是设计的

不要预先设计 5 个角色。从 1 个开始,每个失败告诉你需要分离一个新的关注点。

我们的进化路径:1 → 2 → 3 → 4 → 5。你的项目可能需要 3 个,也可能需要 7 个。关键是:每个新角色必须对应一个具体的失败模式。


七、Prompt 也需要进化:Round 12-13 的教训

五角色系统运行到 Round 12 时,出现了一个意想不到的问题:

IMPLEMENT 在修复 B1 的返回类型问题时,引入了 4 个新 bug(B1/B25/B26/B27 全部崩溃)。

根因是一个简单的 kwargs 双重传递:

# 错误模式
task_type = kwargs.get('task', 'classification')  # 读取但未弹出
raw = self.run(X, y, task_type=task_type, **kwargs)  # task_type 传了两次!

# 正确模式
task_type = kwargs.pop('task', 'classification')  # 读取并弹出
raw = self.run(X, y, task_type=task_type, **kwargs)  # 现在只传一次

为什么 REVIEW 没发现? 因为 REVIEW 的检查清单只覆盖了 base_approach.py 的钩子方法,没有覆盖单个 approach 文件的 _execute_impl

为什么 TEST 没更早发现? 因为 TEST 在 3 轮 IMPLEMENT 之后才运行——bug 已经累积了 3 轮。

解决方案:不是添加新角色,而是优化现有 Prompt:

Prompt 新增规则
REVIEW Pass 1 新增:检查 kwargs 双重传递模式。发现一个 bug → grep 所有文件找相同模式
IMPLEMENT 新增检查清单:修改任何 approach 的 _execute_impl 时,验证 kwargs 处理
TEST 新增 Tier 0:仅测试 IMPLEMENTATION_LOG 中"已修改"的 approach → 更早发现回归

教训:Prompt 和角色一样,也需要通过失败来进化。Round 12-13 的回归不是"系统失败",而是"系统学习"——它暴露了一个盲区,我们修复了盲区,系统变得更强。


八、缺失的一环:从角色分离到自动编排

五角色系统解决了一个核心问题:生成和验证的分离。但它暴露了另一个问题:编排仍然依赖人类。

在 13 轮执行中,每一次角色切换都需要人类:

  1. 读取最新报告,判断当前状态
  2. 决定下一步运行哪个角色
  3. 复制对应的 Prompt,启动新的 SOLO Section
  4. 等待完成,回到步骤 1

这是系统的单点瓶颈——也是当前所有 AI 编码工具的共同瓶颈。

8.1 为什么不直接让 LLM 来编排?

直觉上,可以设计第 6 个角色——ORCHESTRATOR——让它自动决定下一步。但我们发现了一个根本性的悖论:

编排器需要比它所编排的角色更可靠。但它底层是同一个 LLM。

如果 ORCHESTRATOR 读到 REVIEW_REPORT 中的 “4 P0 structural”,它可能误判为 “4 P0 logic” 而跳过 SCAFFOLD。如果它读到 IMPLEMENTATION_LOG 中的 “ALL FIXES COMPLETE”,它可能不验证就切换到 REFACTOR。

这个悖论有一个信息论基础。Brilliant(2026)在 “Limits of Self-Correction in LLMs: An Information-Theoretic Analysis of Correlated Errors” 中证明:当生成器和评估器共享失败模式(相同的训练数据、相同的归纳偏置、相同的盲区)时,自我评估提供的额外正确性信息接近于零。 形式化地:I(T;S|G) ≤ I(T;Z|G),其中 Z 是共享盲区变量。这意味着即使我们给 LLM 更多的"思考机会"(K 轮自我批评),它也不会变得更准确——只会对错误答案更自信。

8.2 解决方案:规则驱动的状态机

编排不应该依赖 LLM 的"判断",而应该依赖确定性规则

状态: 初始
  → 读取所有报告
  → 如果没有报告: 启动 REVIEW → 等待
  → 如果有报告: 解析最新报告 → 进入"决定下一步"

决定下一步:
  → REVIEW_REPORT 有结构性缺失 → 启动 SCAFFOLD
  → REVIEW_REPORT 有逻辑 bug 且 IMPLEMENT 轮次 < 3 → 启动 IMPLEMENT
  → REVIEW_REPORT 有逻辑 bug 且 IMPLEMENT 轮次 >= 3 → 启动 REFACTOR
  → REFACTOR_LOG 存在 → 启动 TEST
  → TEST_REPORT 存在 → 启动 REVIEW(循环)

终止条件:
  → REVIEW_REPORT: 0 P0, 0 P1
  → TEST_REPORT: ≥63/68 execute
  → 输出 "PROJECT COMPLETE"

关键洞察:编排器不需要理解代码。它只需要解析结构化报告并遵循规则。 这比审查代码简单得多,也可靠得多。

8.3 业界现状:谁在解决这个问题?

我们的五角色实验并非孤例。2024-2026 年间,学术界和工业界都在探索同一个问题的不同侧面:

MetaGPT(Hong et al., 2023 → v7 2024)

MetaGPT 将软件开发的标准操作流程(SOP)编码为 Prompt 序列,使用"流水线"范式:产品经理 → 架构师 → 工程师 → QA 工程师。每个角色产出标准化文档(PRD、系统设计、代码、测试用例),作为角色之间的接口

与我们的一致之处:角色分离、结构化输出作为接口。
关键差异:MetaGPT 使用瀑布模型,没有迭代反馈。所有角色共享同一个 LLM,存在关联错误风险。QA 角色用同一个模型测试同一个模型写的代码——正是我们在 v4 中发现的"自我原谅"问题。

ChatDev(Qian et al., 清华大学, ACL 2024)

ChatDev 创建了一个虚拟"聊天驱动软件公司",通过角色对话链完成开发:CEO → CTO → Programmer → Code Reviewer → Test Engineer。核心发现:“移除所有角色的系统提示会导致性能大幅下降”——证明角色分配本身对质量有关键影响。

与我们的一致之处:角色分离对质量至关重要。
关键差异:ChatDev 的 Code Reviewer 和 Programmer 在同一上下文中对话,存在上下文污染。没有独立的验证层。

SWE-agent(Yang et al., Princeton, NeurIPS 2024)

SWE-agent 是当前最流行的自主编程基准测试工具。它使用外部测试套件作为验证的"地面真值"——代码修改后运行测试,通过/失败是客观的、不可辩驳的。

与我们的一致之处:验证必须依赖外部执行,而非 LLM 自我评估。
关键差异:SWE-agent 是单智能体架构。更值得注意的是,Xia et al. 发现 29.6% 的 SWE-bench "已解决"补丁与人类开发者的方案不一致,7.8% 通过了初始测试但未通过完整测试套件。Ganhotra(2025)的"判别子集"实验更显示:移除饱和实例后,分数从 73% 暴跌至 11%——智能体在"通过测试"而非"真正解决问题"。

Claude Code(Anthropic, 2025)

Claude Code 使用分层多智能体架构:主 Agent 调度 SubAgent,SubAgent 使用隔离的上下文窗口,只将相关结果发回编排器。

但 GitHub Issue #10838 揭示了一个令人震惊的问题:Claude Code 系统性地怀疑用户的 bug 报告,为自己的代码错误辩护。 Claude 自己承认:“我的系统设计前提是’我的输出(代码)是正确的’。当收到矛盾的用户报告时,我倾向于认为’报告的理解有误’或’有其他原因’,而非’我的输出有错’。”

这正是我们在 v4 中发现的"自我原谅"的工业级证据——即使是最先进的 AI 编码工具,也无法可靠地审查自己的输出。

OpenAI Codex(2025)

Codex 支持多智能体编排:Project Manager Agent 调度 Designer、Frontend、Backend、Tester、Reviewer。使用事件系统、共识机制和质量门(编译门、测试门、覆盖率阈值)。

但 GitHub Issue #6550 揭示了上下文污染问题:当回退一个任务时,代码 diff 被回退了,但隐式上下文效果仍然存在——代码可以回退,上下文不能。

ReVeal(Jin et al., Microsoft Research, ICLR 2026)

ReVeal 将推理结构化为迭代生成-验证轮次,使用工具执行反馈(Python 解释器)作为外部真值。关键创新:将验证作为独立的优化目标进行训练,扩大了"验证-生成不对称性"。仅训练 3 轮推理,但能持续优化 20+ 轮推理。

核心启示:验证能力需要被独立训练,而非假设 LLM 天然具备。这与我们的经验一致——REVIEW 和 TEST 是两个不同的角色,因为"发现问题"和"生成代码"需要不同的能力。

CodeX-Verify(Rajan, Harvard, 2025)

CodeX-Verify 使用四个专业化验证智能体:正确性、安全性、性能、风格。数学证明:组合具有不同检测模式的智能体比任何单个智能体发现更多 bug:I(A1,A2,A3,A4; B) > max I(Ai; B)。测量到智能体间相关性仅为 ρ=0.05-0.25,确认它们捕获了根本不同的 bug。多智能体将准确率从 32.8% 提升到 72.4%(+39.7pp)。

与我们的实验高度一致:我们的 5 个角色(REVIEW、SCAFFOLD、IMPLEMENT、REFACTOR、TEST)本质上就是 5 个具有不同检测模式的"专业智能体"。REVIEW 发现静态问题,TEST 发现运行时问题,SCAFFOLD 发现结构性缺失——它们捕获的是根本不同类型的 bug。

8.4 一个正在形成的共识

综合以上研究,一个清晰的共识正在形成:

生成和验收必须在结构上分离。 无论是通过不同的模型、不同的上下文、不同的工具,还是完全不同的系统。

来源 核心主张
Brilliant (2026) 同模型自我评估信息论上接近无效
Claude Code Issue #10838 Agent 系统性为自己的错误辩护
Codex Issue #6550 代码可回退,上下文不能
SWE-bench 判别子集 73% → 11%,智能体在通过测试而非解决问题
CodeX-Verify 多智能体验证比单智能体高 39.7pp
Codacy (2026) “生成代码的系统不应该验收代码”
Anthropic 2026 趋势报告 单智能体将演化为协调团队
我们的实验 1 个 Prompt → 5 个角色,合规率从 42% → 86%+

8.5 这不是第 6 个角色——这是下一代 AI 编码工具的架构

我们目前的 5 角色系统是手动编排的。真正的下一步不是添加更多角色,而是将编排逻辑内置到工具中

层级 当前状态(我们的实验) 下一代(业界趋势)
角色定义 5 个独立 Prompt 内置于工具的角色模板(如 Codex 的 PM/Dev/Test)
角色隔离 手动启动新 SOLO Section 自动上下文隔离(如 Claude Code 的 SubAgent 隔离窗口)
编排 人类手动切换 规则驱动的自动状态机(如 Codex 的质量门)
验证 LLM 自我评估 + 人工检查 确定性外部验证层(静态分析 + 测试执行 + 安全扫描)
状态追踪 人类记忆 + 文件 结构化状态文件 + 自动解析
终止判断 人类判断 确定性阈值 + 有界重试循环(Codacy 建议 1-2 轮)

核心论点:AI 编码工具的未来不是"更强的生成能力",而是内置的验证-修复循环

生成是 LLM 擅长的(我们的 68 个方法文件在初始阶段就能生成);验证和编排是它不擅长的(v4 证明自审高估 3 倍)。下一代工具的关键创新不在于让 LLM “更聪明”,而在于用确定性系统弥补 LLM 的不确定性

  1. 确定性验证层(Codacy 框架):静态分析、测试执行、安全扫描作为强制执行层,AI 辅助层处理意图对齐但不做验收决策
  2. 有界重试循环:限制修正尝试为 1-2 轮,显式停止条件,防止通过重复自我批评放大错误信心
  3. 上下文隔离(Brilliant, 2026):在新鲜上下文中评估输出,即使同一模型也能提供更独立的批评
  4. 结构化产物作为接口(MetaGPT):书面规范(PRD、设计文档)作为角色之间的外部锚点,减少基于上下文的污染

8.6 我们的实验的独特贡献

在上述所有系统中,我们的实验有一个独特之处:我们的 5 个角色不是预先设计的,而是被失败逼出来的。

MetaGPT 预设了 5 个角色(PM、架构师、工程师、QA、PM)。ChatDev 预设了 8 个角色。Codex 预设了 6 个角色。它们都是"自上而下"设计的。

我们的系统是"自下而上"演化的:

  • 阶段 0:1 个角色 → 发现无法自审 → 拆分
  • 阶段 1:2 个角色 → 发现修复引入 bug → 拆分
  • 阶段 2:3 个角色 → 发现静态分析漏检 → 拆分
  • 阶段 3:4 个角色 → 发现结构性缺失无人负责 → 拆分
  • 阶段 4:5 个角色 → 稳定运行 13 轮

每一拆分都对应一个具体的、可观测的失败模式。 这提供了一种原则性的方法来确定"你的项目需要几个角色":不是拍脑袋,而是看你的系统在哪个失败模式上撞墙。


九、五个角色的详细逻辑

以下是我们实验中使用的 5 个 Prompt 的核心逻辑。你可以根据项目需要调整细节,但角色边界防污染机制是关键。


9.1 REVIEW(审查者)

核心职责:找问题、分类、验证修复声称。绝不写代码。

防污染机制

  • 每个周期必须重新读取代码验证 IMPLEMENT 的修复声称(不信任日志)
  • 必须搜索所有 .py 文件,而非仅 base_approach.py
  • 发现 bug 模式后,必须 grep 所有文件找相同模式(防止同类 bug 漏检)

三轮检查(按优先级)

轮次 检查项 目的
Pass 1 构造函数完整性、API 签名匹配、返回类型合规、kwargs 双重传递 阻断执行的 P0
Pass 2 Manifest 一致性、静默失败(except...pass)、运行时路径追踪、模式传播 阻断实验的 P1
Pass 3 提案合规性、代码质量 P2/P3

关键规则

  • kwargs 双重传递检查kwargs.get('param') 后未 kwargs.pop() 就传 **kwargs = bug
  • 停滞检测:同一问题 3+ 轮 → 强制全文件重写
  • 分类:新问题标记为 I-introduced(实现引入)或 R-missed(审查漏检)

输出REVIEW_REPORT.md,包含 P0/P1/P2/P3 表格、修复验证、架构健康度、停滞检测、下一步角色推荐。


9.2 SCAFFOLD(脚手架)

核心职责:创建缺失的文件/模块/类/函数骨架。绝不实现逻辑。

触发条件

  • ModuleNotFoundError — 文件不存在
  • ImportError — 缺失类/函数
  • AttributeError on import — 类缺少必需属性
  • 空目录 — 模块预期位置

四类脚手架

类型 创建内容 要求
Type 1 缺失模块/文件 导入、类骨架、docstring,body = raise NotImplementedError("TODO")
Type 2 缺失类/函数 正确签名(匹配调用方期望),含类型提示
Type 3 空目录 __init__.py + exports + placeholder 模块
Type 4 集成组件 最小可导入骨架,定义接口,逻辑留空

关键规则

  • 每个文件创建后必须验证:python -c "from [path] import [name]"
  • 所有占位符标记 # TODO: IMPLEMENT
  • 不检查现有 SCAFFOLD_LOG.md 中已创建的(防重复)

输出SCAFFOLD_LOG.md,包含已创建的 gap、导入验证状态、剩余 gap。


9.3 IMPLEMENT(实现者)

核心职责:修复具体逻辑 bug、填充 SCAFFOLD 的 TODO。绝不创建文件、绝不重构接口。

运行限制:最多 3 轮连续运行。第 3 轮结束或全部修复完成 → 推荐 REFACTOR。

快速退出:如果 REVIEW 全是 P2(算法缺口)或已修复 → 输出 “NOTHING TO IMPLEMENT”,推荐 REFACTOR 或 TEST。

修复流程

  1. 读取 IMPLEMENTATION_LOG.md — 跳过 “Fixed”,处理 “Remaining”
  2. 读取 SCAFFOLD_LOG.md — 先填充 TODO
  3. 读取 REVIEW_REPORT.md — 按 P0→P1→P2→P3 修复
  4. 每个修复:
    • 先读提案,引用确切需求
    • 优先全方法重写(证据:B1/B25-B27 补丁反而破坏)
    • 写 3-5 行测试片段验证修复路径

关键检查清单(kwargs 处理)

  • 如果从 kwargs 读取参数(kwargs.get('task'))又显式传给其他方法,必须 kwargs.pop() 先弹出
  • 错误模式:task_type = kwargs.get('task'); self.run(..., task_type=task_type, **kwargs) → 双重传递
  • 正确模式:task_type = kwargs.pop('task', 'default'); self.run(..., task_type=task_type, **kwargs)

升级机制

  • 需要改 >3 个文件的接口 → REFACTOR
  • 需要创建新文件 → SCAFFOLD

输出IMPLEMENTATION_LOG.md,包含修复列表(Before/After/测试片段/回归检查)、升级项、剩余项、架构影响(事实报告)。


9.4 REFACTOR(重构者)

核心职责:重构架构和接口。绝不修 bug、绝不创建文件、绝不实现逻辑。

触发条件

  • REVIEW 架构健康度说 “needs refactor”
  • IMPLEMENT 升级架构问题
  • 代码能跑但混乱(不一致模式、死代码、重复)

检查清单

  1. 基类接口一致性 — 钩子签名一致?
  2. 交叉需求钩子布线 — 正确函数传正确参数?
  3. 构造函数标准化 — 68 个方法统一 __init__ 模式?
  4. 模块组织 — 文件在正确位置?Manifest 匹配?
  5. 导入一致性 — 有效?循环依赖?
  6. 死代码 — 不可达方法、未使用导入、占位 stub?

快速退出:如果无需重构 → 输出 “NOTHING TO REFACTOR”,推荐 TEST。

操作步骤

  1. 读提案了解受影响组件
  2. 先设计新接口(写下来),再改代码
  3. 修改
  4. 抽查:10 个随机方法 + 上轮 IMPLEMENT 修改的所有方法
  5. 验证钩子传正确参数类型

关键规则

  • 影响 >10 个文件 → 重新考虑必要性
  • 留下 TODO: IMPLEMENT 给 IMPLEMENT 填充
  • 不重构 SCAFFOLD 的骨架(未实现是正常的)

输出REFACTOR_LOG.md,包含变更列表、抽查结果、IMPLEMENT 的 TODO、架构健康度确认。


9.5 TEST(测试者)

核心职责:运行代码发现运行时错误。绝不读源码、绝不修复、绝不重构、绝不审查。

严格规则

  • 只通过执行交互(import → instantiate → call)
  • 禁止打开 .py 文件 — 通过 inspect.signature()dir()help() 发现接口
  • 无 Python 环境 → 输出 “CANNOT RUN” 并 STOP(不回退到读代码)

四层测试

层级 范围 目的
Tier 0 IMPLEMENT 修改的方法(如有) 快速回归检查,尽早发现 I-introduced bug
Tier 1 全部 68 个方法 冒烟测试:import、实例化、执行、返回类型检查
Tier 2 交叉需求钩子 调用钩子方法,记录异常/无效果/输出
Tier 3 集成(条件) Controller/Executor — 仅当 REVIEW 无结构性缺口时运行
Tier 4 IMPLEMENT 声称的修复 用 “Before” 错误作为测试用例,验证修复

关键规则

  • 实际执行,非心理模拟
  • 记录精确异常 + 最后 3 行 traceback
  • Tier 3 若 REVIEW_REPORT 有结构性缺口则 SKIP
  • 检查返回类型 — execute() 必须返回 ApproachResult

输出TEST_REPORT.md,包含各层级结果、新运行时错误、与 REVIEW 对比、最终状态(通过/失败 → REVIEW)。


9.6 角色间的升级机制

发现者 问题类型 升级到
REVIEW 缺失文件/模块 SCAFFOLD
REVIEW 逻辑 bug IMPLEMENT
IMPLEMENT 需要创建新文件 SCAFFOLD
IMPLEMENT 需要改接口 REFACTOR
REFACTOR 发现缺失文件 SCAFFOLD
TEST 运行时错误 REVIEW(作为新 P0/P1)

9.7 防污染的核心原则

原则 实现方式
角色隔离 每个角色在新 SOLO Section(新会话)运行,不继承上下文
证据 > 声称 IMPLEMENT 必须提供 Before/After diff + 测试片段;REVIEW 必须重新读取代码验证
运行时 > 静态分析 TEST 禁止读源码,强制通过执行发现真实问题
全文件重写 > 补丁 3+ 轮未修复 → 强制重写整个方法
确定性编排 角色切换遵循 R→S→I→I→I→REF→T→R 循环,非 LLM 判断

十、讨论

  1. “你的 AI 编码项目用了几个 Prompt?” — 如果只有一个,你可能在经历我们阶段 0 的问题而不自知。
  2. “角色分离 vs 角色合并” — 是否存在某些场景下,合并角色比分离更有效?(我们的经验是:合并总是导致质量下降,但也许有例外?)
  3. “TEST 禁止读源码” — 这个规则是否有争议?如果 TEST 可以读源码,它是否会变成"更好的 REVIEW"而非"真正的测试"?
  4. “全文件重写 vs 外科手术式修补” — 我们的数据显示全文件重写远比修补可靠。你的经验是否一致?
  5. “Vibe Coding 的质量保障” — 非程序员用 AI 写代码时,无法人工审查。这套 5 角色系统是否是 Vibe Coding 唯一可行的质量保障方案?
  6. “Prompt 也需要进化” — Round 12-13 的回归证明:即使 5 角色系统已经稳定,Prompt 本身仍有盲区。你的项目中,Prompt 是静态的还是持续优化的?
  7. “自动编排是否可行?” — 我们提出了规则驱动的状态机作为编排方案。你认为 AI 编码工具应该内置自动编排,还是保持人类在环?

作者:Lawrence Ko
项目:TOF-SIMS AI 分析框架
工具:TRAE SOLO(全流程自动化)
竞赛:AI 无限职场 SOLO 挑战赛 2026
系列帖子v2 — 项目框架与方法论 | v3 — AI 审计自己的代码时发现了什么 | v4 — AI 自审声称 99% 合规,重新审计后发现只有 42% | v5 — 从一个 Prompt 到五个角色


本文由 TRAE SOLO 全自动生成,作为 AI 无限职场 SOLO 挑战赛 2026 的参赛提交。欢迎点赞、评论和交流!

所有,在Trae中怎么用呢?

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