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Hierarchical Pattern(层级委派模式)

Manager Agent 将复杂任务分解为子任务,并行分发给 Worker Agents 执行,最后汇总所有结果形成完整输出。

适用场景

  • 复杂、多维度的研究任务——需要不同专业视角(市场分析、技术分析、竞争格局)
  • 商业决策分析——涵盖风险、机会、监管、财务等多个维度
  • 需要多元专业知识的內容生成——数据分析 + 创意写作 + 技术说明
  • 分布式问题求解——子任务可以完全独立执行

不适用场景

  • 简单、单维度任务——分解和汇总的开销不划算
  • 紧密耦合的子任务——某个 Worker 的输出会影响另一个的工作——改用 Debate 或 Reflection
  • 需要 Worker 之间协商的任务——使用 Debate 模式
  • 需要实时流式输出的任务——汇总步骤需要所有 Worker 完成后才能进行

架构图

graph TD
    START --> decompose[Manager: 分解任务]
    decompose --> dispatch{分发子任务}
    dispatch -->|Send| worker1[Worker 1]
    dispatch -->|Send| worker2[Worker 2]
    dispatch -->|Send| workerN[Worker N]
    worker1 --> aggregate[Manager: 汇总结果]
    worker2 --> aggregate
    workerN --> aggregate
    aggregate --> END

核心概念

Hierarchical Pattern(层级委派模式) 以 Manager-Worker 架构为核心。Manager 充当协调者:将复杂任务分解为独立子任务,并行分发给 Worker Agents 运行,最后将所有结果综合成最终输出。

MapReduce 的区别:MapReduce 的 Worker 是无状态的映射器,做一次性分析;Hierarchical 的 Worker 是完整的推理 Agent,有自己的内部状态。Manager 执行递归任务分解,而不仅仅是简单分发。

Debate 的区别:Debate 中 Agent 之间来回辩论,立场相互影响;Hierarchical 的 Worker 完全独立运行,输出互不影响——聚合只在 Manager 层面进行。

适用场景: 1. 任务有自然的可独立研究的维度 2. 专业知识分布在不同领域 3. 需要并行化工作但保持集中质量控制

快速开始

cd patterns/hierarchical
python example.py

核心代码

class HierarchicalPattern:
    def __init__(self, model=None, llm=None):
        self.llm = llm or _default_llm(model)
        self._worker_graph = self._build_worker_graph()

    def _dispatch(self, state: HierarchicalState) -> list[Send]:
        """分发:一个 Send 对应一个子任务,并行执行"""
        return [
            Send("worker_invoker", {
                "task_id": subtask["task_id"],
                "subtask": subtask["objective"],
            })
            for subtask in state["decomposed_tasks"]
        ]

工作流程

  1. Manager 分解:Manager 接收主任务,将其分解为 3-5 个有清晰目标的独立子任务
  2. 分发:图按子任务数量 fan-out,每个子任务通过 Send 并行发送到 Worker 节点
  3. Worker 执行:每个 Worker Agent 独立分析其子任务并产出详细结果
  4. Manager 汇总:所有 Worker 完成后,Manager 将所有结果综合成一份完整的报告

配置参数

参数 默认值 说明
model gpt-4o-mini LLM 模型名称
llm None 预配置的 LLM 实例
num_workers 3 分解提示(实际数量由 Manager 决定)

与其他模式对比

维度 Hierarchical MapReduce Debate Reflection
Worker 类型 推理 Agent 无状态映射器 对抗性辩手 迭代改进器
Worker 依赖 直接辩论 反馈循环
轮数 1(并行) 1(并行) 多轮 多轮
聚合方式 Manager 综合 Reducer Moderator 自我评审
最佳场景 多维度研究 多源分析 冲突解决 质量提升

示例输出

原始任务:分析 AI 行业现状...

分解为 4 个子任务:
  - [subtask_0] 技术趋势分析
  - [subtask_1] 市场动态与投资
  - [subtask_2] 竞争格局
  - [subtask_3] 监管环境

Worker 结果:
  >>> [subtask_0] 技术趋势分析
      关键发现:Transformer 架构持续主导...

  >>> [subtask_1] 市场动态与投资
      关键发现:VC 在 AI 领域投资达 180 亿美元...

最终综合报告(Manager 汇总):
  ## AI 行业分析:综合报告

  ### 技术格局
  Transformer 架构仍是主导范式...