什么是提示优化?

作者

Vrunda Gadesha

AI Advocate | Technical Content Author

近年来,生成式人工智能工具的兴起,例如 OpenAI 的 ChatGPT、Anthropic 的 Claude 以及 IBM® watsonx.ai,已经改变了我们与大语言模型 (LLM) 的交互方式。这些模型能够在各种任务中生成类人响应,从创意写作到客户支持,从编程辅助到企业环境中的决策支持。

然而,这些输出的质量并不仅仅取决于 AI 模型本身。在许多情况下,这取决于提示的制作方式。即使对初始提示进行微小修改,也可能显著影响模型的响应,有时能提高相关性、准确性或连贯性,而有时则可能使其变差。

这正是提示优化发挥作用的领域。它指的是通过优化输入提示,使大语言模型 (LLM) 生成更准确、更相关且高质量结果的实践。

本文探讨了如何通过改进、迭代和情境来优化您的提示,以帮助您从 LLM 中获得更好的输出。但是首先,让我们定义一下提示优化的真正含义以及它如何融入更广泛的 AI 交互环境。

了解提示优化

提示优化是指改进提示的结构、内容和清晰度,来增强大语言模型 (LLM) 生成响应的过程。虽然核心理念听起来很简单,但在实际操作中,需要运用多种优化技术和评估指标,以确保提示能够稳定且高效地产生预期的输出。

提示优化的核心在于融合提示工程、迭代优化与任务对齐三大要素。无论是生成客户服务回复、编码片段、法律摘要还是产品描述,通常都需要通过多次迭代来完善初始提示,才能获得高质量的可靠结果。

提示优化与提示工程

提示工程提示优化
从零开始构建提示结构,通常需要运用少样本提示或思维链推理等技术手段。对现有或原始提示进行精炼与调优,以提升其在多次运行或多数据集中的性能表现。
这需要策略性地运用少样本示例、结构化格式与元提示技术。侧重于采用评估指标进行迭代测试、输出评估与持续优化。

在延迟、准确性或成本(例如与 API 调用中的令牌使用量相关的定价)成为关键因素的场景中,提示优化尤为重要。无论您是在使用 API 构建 AI 助手、测试响应,还是优化提示链,有效提示优化的原则都是相同的。

  • 优化过程的要素
  • 提示优化既具有创造性,又以数据为驱动。它通常包括:
    • 对原始提示的性能进行基准测试(基线)
    • 通过人工判断或自动化指标对输出进行评估
    • 根据语境调整表述清晰度、结构组织、任务针对性或内容长度
    • 在代表性数据集上进行测试
    • 创建可重复使用的提示模板或元提示以进行扩展

在某些环境中,您甚至可以使用反馈循环、强化学习或微调算法来实现自动提示优化,尤其是在 GitHub 等平台上的企业或开源研究环境中。

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为什么提示优化很重要

提示优化在充分发挥不同领域大语言模型 (LLM) 的潜力方面发挥着关键作用。虽然许多用户从一个可用的提示开始,但研究表明,有针对性且以数据驱动的优化可以显著提升任务性能和可靠性,尤其是在涉及细致推理或领域特定准确性的场景中。

最新研究强调,提示优化不仅对提升模型输出质量至关重要,更对开发可扩展、可复现的人工智能应用具有关键意义。未经优化的提示往往会导致生成内容会非常笼统或前后矛盾。通过提示优化,用户能引导模型生成更精准、情境契合且价值更高的输出内容。1

除了输出质量之外,优化还对性能效率产生可衡量的影响。例如,Choi (2025) 提出了一种基于混淆矩阵的提示调优框架,该框架在增强相关性的同时,能有效减少不必要的令牌消耗。这种方法可直接带来更高的资源利用率、更低的延迟和 API 成本,而这些因素在大规模部署 LLM 时至关重要。 2

从推理的角度来看,提示结构非常重要。研究表明,结构化提示格式(包括思维链和迭代指令优化)能够显著提升 LLM 在复杂任务上的表现,例如数学文字题和常识推理。如果没有针对性的提示迭代和优化,这些提升通常是无法实现的。3

自动化的重要性也在上升。正如研究中指出的,启发式和混合优化方法使 AI 系统能够自主优化提示,将手动的试错过程转变为可扩展的智能流程。在企业环境中,这类方法非常有价值,因为需要在不同的使用场景和数据集上保持一致性、合规性和性能。4

总之,提示优化并非可有可无,它是在实际应用中从 LLM 生成准确、高效且对齐输出的基础性实践。

提示优化的关键策略

当您采用结构化策略并依赖有研究支撑的方法时,提示优化的效果最为显著。以下是提示优化的关键技术:

  • 提示模板设计
    使用提示模板(带有占位符的标准化格式)可以提高清晰度和可重复性。对真实世界中 LLM 应用的系统分析表明,模板结构对遵循指令的性能有显著影响。5
  • 内容-格式整合优化 (CFPO)
    同时优化内容和格式比仅调整内容能带来更好的效果。CFPO 框架在多个开源 LLM 上测试表明,通过迭代调整内容和格式可以获得稳定的性能提升。4
  • 少样本 + 思维链提示
    将少量示例与明确的思维链推理相结合,能够显著提升模型在数学和常识推理等推理任务上的表现,这一发现得到了大量调研分析的支持。1
  • 元提示与 LLM 驱动的优化
    元提示利用 LLM 来提出提示改进建议。使用 LLM 生成反馈循环的框架已显示出无需大量人工干预即可实现可扩展的优化。6
  • 迭代评估和指标
    以数据驱动的优化流程——包括提示变体、基于指标(准确性、相关性)的评估以及优化——甚至可以通过启发式搜索实现自动化。 1
  • 自动化多步骤任务框架
    对于复杂的多步骤工作流,诸如 PROMST(多步骤任务中的提示优化)之类的框架,将人工反馈和学习得出的评分结合起来,引导跨连续步骤的提示改进,相比静态提示可带来显著提升。5

提示优化中的常见陷阱

即使提示设计中的微小失误也可能导致模型性能下降。一个常见问题是提示过于模糊或不够具体,当模型不清楚您具体在问什么时,其输出往往会变得笼统或偏离目标。

另一个错误是在一个提示中试图完成过多任务。在一个提示中加载过多任务、语气或指令会让模型感到困惑,通常导致输出零散不连贯。

使用不一致的格式(例如改变示例呈现方式、将指令与问题混合,或语气发生变化)也会降低输出质量,尤其是在少量示例或思维链设置中。

一个微妙却关键的实施误区在于跳过迭代环节。提示优化很少是一蹴而就的过程。不进行变量测试或输出比对,将导致性能潜力无法充分释放。

最后,忽视受众或使用场景的匹配度(例如在法律文本生成中使用非正式语气)可能导致输出结果技术层面正确但语境失当。

避免这些陷阱有助于使您的提示优化不仅有效,而且在各个用例中都可靠。

提示优化的工具和技术

提示优化不仅仅是设计更好的输入,它关乎构建一个能够在每次迭代中学习、评估并不断进化的系统。

为此,一些专门的平台应运而生,使优化过程更具可追踪性和技术稳健性。

  • PromptLayer 是一个专为 LLM 工作流设计的提示日志记录与版本管理基础设施。它的作用类似于提示的 Git,捕获每个提示模型对以及元数据,例如延迟、令牌使用量和响应。开发人员可以查询历史运行情况、跟踪一段时间内的提示性能,并运行 A/B 测试以评估生产中的不同配方。

  • Humanloop 提供了一个以反馈驱动的提示优化环境,用户可以使用真实数据测试提示、收集结构化的人类评分,并根据性能指标对提示进行微调。它支持对提示进行快速迭代,并帮助自动收集定性和定量信号以进行系统化优化。

有了这些工具,提示优化就变成了一个可控、可衡量的过程,使团队能够在不完全依赖人工猜测的情况下提升输出质量。

用例

提示优化不仅仅是理论练习,它通过将模型行为针对特定任务和目标进行调整,在各个领域带来可衡量的实际影响。

  • 客户支持自动化
    优化后的提示能够在聊天机器人和客服系统中生成准确且符合规定的回复。通过使用与问题类型和情感相关的提示变体,团队可以缩短问题解决时间,减少生成错误信息的情况,并通过降低 API 零令牌使用量来优化成本效益。
  • 内容生成
    在营销和电子商务中,带有少量示例的结构化提示被用于生成产品描述、SEO 标题和广告文案。通过优化语气、格式和关键词密度,可以在提升输出效率的同时确保品牌一致性。
  • 数据分析和报告
    LLM 在思维链推理和领域特定词汇的引导下,LLM 可以帮助解读结构化数据。提示优化能够确保从复杂的表格和数据集中准确提取趋势、比较或摘要。
  • 教育辅导系统
    由 LLM 驱动的教学助理受益于以逐步形式构建解释的提示。优化的提示有助于简化不同年龄段的概念并符合特定的课程标准。
  • 企业文档摘要
    法律、合规和审计团队使用优化后的提示生成合同、报告和备忘录的事实摘要。诸如元提示和少样本微调等技术能够提升相关性,减少生成错误信息,并保持下游使用的格式一致性。

通过周密的提示优化,每个场景都更接近可扩展的高质量自动化,减少人工干预并提升 LLM 驱动工作流的可靠性。

未来的提示优化

随着 LLM 的持续发展,提示优化将从人工调整转向自动化、模型驱动的优化。新兴技术如基于人类反馈的强化学习 (RLHF)、提示提炼和元提示进化将使模型能够根据任务成功率和用户偏好学习如何优化自身的提示。

在系统层面,我们将看到提示优化流水线与 LLMOps 平台的更紧密整合,实现从提示评估到跨 API 和部署的实时调优的全自动化。这种方法将实现动态提示调整、上下文感知行为和成本感知推理,使提示更接近自适应、智能的交互界面,而非静态输入。

摘要

提示优化是实现与大语言模型更准确、高效和可靠交互的核心引擎。无论是编写内容、解决问题还是构建企业工具,优化的提示都有助于使模型行为与任务目标保持一致。

从提示模板和少量示例到迭代改进和自动化工具,本文所介绍的技术表明,出色的输出始于深思熟虑的输入。随着该领域的成熟,提示优化不仅将成为一项技术技能,还将成为生成式 AI 系统基础架构中的核心层。

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脚注

1 Cui, W., Zhang, J., Li, Z., Sun, H., Lopez, D., Das, K., Malin, B. A., & Kumar, S. (2025). Automatic prompt optimization via heuristic search: A survey. arXiv. arXiv:2502.18746. https://arxiv.org/abs/2502.18746

2 Choi, J. (2025). Efficient prompt optimization for relevance evaluation via LLM-based confusion-matrix feedback. Applied Sciences, 15(9), 5198. https://doi.org/10.3390/app15095198

3 Yang, C., Wang, X., Lu, Y., Liu, H., Le, Q. V., Zhou, D., & Chen, X. (2023, September 7). Large Language Models as Optimizers: Optimization by PROmpting (OPRO). arXiv. arXiv:2309.03409. https://arxiv.org/abs/2309.03409

4 Liu, Y., Xu, J., Zhang, L. L., Chen, Q., Feng, X., Chen, Y., Guo, Z., Yang, Y., & Cheng, P. (2025, February 6). Beyond prompt content: Enhancing LLM performance via Content-Format Integrated Prompt Optimization (CFPO). arXiv. arXiv:2502.04295. https://arxiv.org/abs/2502.04295

5 Yongchao, L., Yao, S., Liu, S., Zhong, X., & Huang, J. (2024). PROMST: Prompt optimization for multi-step tasks with human feedback. MIT REALM Project. https://yongchao98.github.io/MIT-REALM-PROMST

6 Wan, X., Shi, Z., Yao, L., He, H., & Yu, D. (2024). PromptAgent: Language model as a prompt designer for language model. In Advances in Neural Information Processing Systems (NeurIPS 2024). https://neurips.cc/virtual/2024/poster/95758