为什么重要
因果发现这个方向正在被 LLM Agent 接管:现在的 Agent 已经能自己跑 PC、GES、LiNGAM,把算法吐出来的图当答案交回去。但交回算法输出和发现算法错了并修好它是两件完全不同的事,而现有基准几乎无法区分这两者。Heuresis 的出发点就是把这条线画清楚。
论文点名了现有基准的三个失败:
- 泄漏。多数基准的变量带着语义名。给一个 LLM 只报 Tübingen cause-effect 对的变量名,它连数据都不看就能把因果方向答对 99%——这测的是”它读过什么”,不是”它能否找出一个谁都不知道的结构”。
- 饱和。把名字去掉之后,数据往往又太干净了:在线性高斯数据上,PC 与 GES 里较好的那个距”把 PC 错删的真边全部恢复”的理想 oracle 只差 约 5%。也就是说,选对算法就把几乎全部空间吃掉了,更细的决策根本没有表现余地。
- 不透明。现有基准只给最终图打分,无法判断这次增益是”换了更好的算法”还是”细看了数据”。
这三条合起来构成一个很实际的评测漏洞:只要会挑算法,就能在因果发现基准上拿到接近天花板的分数,而不需要真的理解这批数据。
构建方式
四条设计要求(D1–D4),以及它们各自针对的失败:
- D1 匿名变量。变量名不含任何语义,什么都回忆不出来。
- D2 两类 headroom 分开计量。对每个族,在任何 Agent 被打分之前,先固定两个参照点:全局最佳算法 BCA 与该族最佳算法。由此定义:
- H^s(选择 headroom):换一个更好的现有算法能拿到多少;
- H^r(修复 headroom):所有现有算法都拿不到、只有细看数据才能拿到多少。
- D3 一个增益对一个参照。相对全局 BCA 的增益与相对本族最佳算法的增益必须分开报,以便区分”只是调用了正确的算法”、“盲目改图”与”在正确算法之上真的改进了”三种行为。
- D4 每条边可分解、每次调用可记录,让一个分数不需要再做实验就能解释。
六个机制族
| 族 | 机制特征 | PC 平均错删真边 | 零错删实例占比 | 总 headroom (H^s+H^r) |
|---|---|---|---|---|
| lg | 线性高斯 | 2.4 | 23% | .121 |
| anm | 加性噪声 MLP | 1.4 | 26% | .078 |
| hetero | 输入相关噪声 | 1.0 | 39% | .049 |
| wild | 混合 + 非单调 + t3 重尾 | 3.0 | 5% | .169 |
| mixed | 线性+非线性混合 + 输入相关噪声 | 1.2 | 36% | .059 |
| gauntlet | 分段 + 非单调 + t3 重尾 | 2.4 | 9% | .134 |
wild 与 gauntlet 是两族最难的:零错删实例只剩 5% 与 9%,也就是说 PC 在这两族上几乎每例都要错删真边,修复空间也最大(.169 / .134)。
两个参照点
| lg | anm | hetero | wild | mixed | gauntlet | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BCA(最佳算法选择)F1 | .921 | .906 | .934 | .814 | .920 | .849 |
| Oracle(只恢复 PC 错删的真边) | .973 | .984 | .982 | .977 | .986 | .983 |
| H^s(换算法的空间) | .069 | .000 | .000 | .006 | −.007 | .000 |
| H^r(只能靠看数据的空间) | .052 | .078 | .049 | .163 | .066 | .134 |
这张表本身就是论文最硬的结论之一:六个族里有五个族的 H^s 是 0。换算法这条路,除了线性高斯族之外,已经被现有算法走完了。剩下的分数只能从数据里挖。
三条非 Agent 基线全部证明这一点,它们的 Δφ^r 几乎全为负:
- router(非 LLM 自适应控制器,做筛查—路由—重测):−.029 / .000 / .000 / −.006 / +.007 / .000;
- CDFM(因果发现基础模型):−.186 / −.190 / −.177 / −.104 / −.191 / −.124,全场最差;
- TabCausal(另一个因果发现基础模型):−.016 / +.001 / −.046 / +.019 / −.028 / +.029。
两个专门做因果发现的基础模型跑下来不如”选对算法”,这是本卡最值得记住的一条读数。
关键发现
只有最强的那个 Agent 在全部六族上都真的赢了
GPT-6.1 Sol 是唯一一个六族 Δφ^r 置信区间全部不含 0 的模型,最难族 wild 上 +.115 [.083, .146]。Claude Opus 5.5 在 anm 上是 −.000 [−.027, .027],即与最佳算法打平;Qwen 3.8 Flash 只在 lg 上追平(+.009 [−.018, .039],区间含 0),在 hetero 上还是负的(−.022)。
结论是”看数据的能力”在 2026-10 这一代模型上分化得非常清楚:三个模型面对同一套工具箱、同一份预算、同样不告知族标签,结果是 6.4pp / 3.0pp / 0.4pp 的整体增益。这不是脚手架差异,是模型差异。
增益不是”合并多个算法的输出”能伪造出来的
论文做了一条很强的反证:把 Agent 调用过的其它算法提出的边,按”至少 k 个算法提议”投票合并进 PC-KCI 的输出,并且 k 是按族事后挑的最优值(merge*)。即便给了这个事后优势,仍追不上 Agent:
| lg | anm | hetero | wild | mixed | gauntlet | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PC-KCI | .854 | .887 | .914 | .813 | .919 | .835 |
| merge*(事后最优 k 票合并) | .892 | .887 | .920 | .813 | .933 | .835 |
| Agent(Sol) | .978 | .958 | .967 | .935 | .972 | .933 |
更直接的是”无支持边”计数(unsupp.):Agent 找回的真边里,有多少条是它调用过的任何一个算法都没有提出的。在最难的两族上,Sol 是 wild 20/57、gauntlet 15/47,Opus 5.5 是 13/40、7/32。这正是论文摘要里”两个最难族上三分之一的真边不出现在任何算法输出中”的来源——这些边只能来自读数据。
提示、目标格式与预算几乎都不重要,工具箱才重要
论文把能调的东西几乎全扫了一遍,结果是绝大多数”工程手段”无效:
- prompt 四档(neutral / scoring / warning / rule):lg 上 .049–.053,wild 上 .095–.104,宽度全部落在彼此的置信区间内;
- target 三档(不说明目标 / 要求 CPDAG / 要求 DAG):lg .049–.050,wild .095–.106,同样不动;
- 每轮输出 token 上限(4k / 8k / 16k / 32k)与墙钟预算(1200s / 2400s):Sol 在 wild 上 .094–.112,无单调关系;
- 唯一显著的是工具箱:从 full 降到 minimal(算法菜单、CI 检验、代码分析、局部打分、定向探针、数据摘要、图编辑器)后,recall 断崖式下跌——Sol 在 anm 上从 .76 掉到 .57,wild 上从 .70 掉到 .47。
这条与本站此前记录的几条规律同型:“给更多时间/更多 token”在这类任务上买不到分,给对工具才能(参见 Incident-Arena 的”只读检查 9 次以上通过率反而更低”、Taste-Bench 的”推理预算三档几乎不动”)。
成本差 8.4 倍,增益差 2.1 倍
同一套工具箱与预算下,跑完各自的 episode:
- GPT-6.1 Sol:均值约 $0.19/次,448 次共约 $86,中位 17 轮、0.39M prompt token;
- Claude Opus 5.5:均值 $1.60/次(中位 $1.06,最高 $10.64),448 次共 $718,中位 15 轮;
- Qwen 3.8 Flash:均值 $0.085/次,256 次主扫描。
Opus 5.5 每次花的钱是 Sol 的 8.4 倍,整体增益却只有它的 47%(+.030 vs +.064)。 这是本卡里最适合直接用于选型的一行。
局限与未决
- 摘要与表体数字不一致,以表体为准。摘要称 Sol 在最难族上”提升 14% 邻接 F1”、Opus 5.5 “提升 7.4%“;但表体给出的是:相对该族最佳算法的配对增益 Δφ^r 为 wild .115 [.083, .146] / .060 [.030, .090],相对 episode 内 PC-KCI 输出的邻接 F1 增益为 wild .122 [.091, .152] / .068 [.039, .097],而 F1 之差(.935−.814)为 .121。14% 与 7.4% 在表体里找不到对应值,本卡全部采用表体数字,摘要值仅在此记录待核。
- 只有 3 个模型。样本太小,“看数据的能力随档位分化”目前只有三个点支撑。
- 每族 32 个实例,bootstrap 区间普遍较宽(如 Opus 5.5 在 wild 上 .060 [.030, .090]),族内差异容易被区间吃掉。
- 全部是模拟数据。匿名化换来了反泄漏,代价是脱离真实数据的脏、缺失与选择偏差。论文的定位是”测统计适应能力”,不应被读成”测真实科研场景下的因果发现”。
- 数据许可为 CC BY-NC-ND 4.0(禁衍生),且截至 2026-10-24 代码与数据尚未放出,第三方暂时无法复现。
与同类基准的关系
论文自己的对比表把四条设计要求(真实需求 / 真实环境 / 细粒度 rubric / 过程评估 / 使用技能)列了一遍:WebArena、AppWorld、Terminal-Bench 2.0 只能满足前两项中的一部分;ClawBench、Claw-Eval 补上了细粒度 rubric 与过程评估;SkillsBench 与 Agentic Skills at Scale 引入了技能但需求真实性为否。Heuresis 是表里唯一五条全中的条目——不过需要说明,它的”过程评估”指的是因果图编辑的逐步溯源,而不是 workflow 层面的过程 rubric,与 SkillForgeBench 那类过程评估不是同一种东西。