何时使用
当你需要从 0 到 1 设计一套多智能体系统,并要在「用什么架构、每个智能体干什么、彼此怎么通信、如何兜底与评估」上做出结构化决策时使用本技能。典型场景:
- 把一个复杂任务拆给多个专长智能体协作(如研究 + 编码 + 审校)。
- 需要在 supervisor(中心调度)、swarm(对等协作)、pipeline(流水线)等模式间选型。
- 要为智能体定义角色规约、工具 schema、通信协议、安全护栏和评估指标。
不该用的边界:
- 只是单条提示词/单 Agent 的措辞调优 —— 直接改 prompt 即可,无需系统设计。
- 已经选定框架、只差具体落地代码 —— 这是实现细节,本技能给的是架构决策而非框架 API。
- 任务简单、单个 Agent 加全套工具就能稳定完成 —— 多智能体只会增加协调成本,优先用单 Agent 模式。
步骤
按以下顺序推进架构决策,每步产出一项可评审的设计产物:
- 需求分析:明确系统目标、约束、规模与可靠性要求。
- 模式选型:从下列架构模式中选择匹配项。
- 智能体设计:用「角色规约框架」定义每个智能体的身份、职责、能力、接口、约束。
- 工具架构:设计工具的输入校验、输出格式、错误处理与幂等性。
- 通信设计:选择消息传递 / 共享状态 / 事件驱动等模式与投递语义。
- 安全护栏:加入输入校验、输出过滤、人在回路(human-in-the-loop)。
- 评估规划:定义成功率、质量、成本、延迟等指标与监控。
- 部署策略:规划水平/垂直扩展、重试、降级与熔断。
指令
架构模式(按复杂度递增选型)
| 模式 | 适用 | 优点 | 代价 |
|---|---|---|---|
| Single 单体 | 任务简单、边界清晰 | 复杂度最低、易调试、行为可预测 | 扩展性差、单点故障 |
| Supervisor 监督者 | 层级化任务分解、中心化控制 | 指挥链清晰、决策集中 | 监督者成为瓶颈、协调逻辑复杂 |
| Swarm 蜂群 | 分布式问题求解、对等协作 | 高并行、容错、涌现智能 | 协调复杂、易冲突、难预测 |
| Hierarchical 分层 | 多组织层级的复杂系统 | 自然映射组织、职责清晰 | 通信开销大、每层都可能瓶颈 |
| Pipeline 流水线 | 顺序处理、阶段专精 | 数据流清晰、各阶段可单独优化 | 顺序瓶颈、处理顺序僵化 |
经验法则:能用单体就别上多体;需要中心管控选 Supervisor;强调容错与并行选 Swarm;阶段分明的流式处理选 Pipeline。
角色规约框架(每个智能体都要写全)
- 身份 Identity:名称、目的陈述、核心能力。
- 职责 Responsibilities:主要任务、决策边界、成功标准。
- 能力 Capabilities:所需工具、知识域、处理上限。
- 接口 Interfaces:输入/输出格式、通信协议。
- 约束 Constraints:安全边界、资源限额、运行准则。
常见原型:Coordinator(编排+资源分配+健康监控+冲突处理)、Specialist(窄域深度专精+清晰交接协议)、Interface(对外交互+协议转换+鉴权)、Monitor(健康监控+指标采集+异常检测+审计)。
工具设计三原则(保留源约束)
- Schema 设计:强类型输入校验、区分必填/可选;标准化输出与错误;写清描述、示例、边界情况;做好版本兼容。
- 错误处理:优雅降级、重试逻辑(指数退避 exponential backoff + 熔断 circuit breaker + 最大尝试次数)、结构化错误传播、回退恢复策略。
- 幂等性:读操作无副作用;写操作可安全重复;版本追踪 + 冲突解决;操作原子化(全有或全无)。
通信模式
- 消息传递:异步消息队列解耦;结构化负载带元数据;投递保证选 at-least-once 或 exactly-once;路由支持直发 / 发布订阅 / 广播。
- 共享状态:中心化数据仓库;一致性模型选强/最终/弱;冲突解决用 last-writer-wins 或 merge 策略。
- 事件驱动:事件溯源(不可变事件日志可重建状态);区分领域/系统/集成事件;版本化事件 schema 保证兼容。
安全护栏
- 输入校验:schema 强制、有害内容过滤与 PII 清洗、限流配额、身份鉴权。
- 输出过滤:内容审核、逻辑/约束一致性校验、标准化格式、审计日志。
- 人在回路:关键决策审批检查点;置信度阈值触发升级;人工判断优先于自动决策;人工纠正反哺系统。
评估指标(四维)
- 任务完成:成功率、部分完成度、按任务类型分类的成功标准、失败根因分析。
- 质量:准确性/相关性/完整性、跨相似输入的一致性、逻辑连贯性、用户满意度。
- 成本:token 用量、API 费用、算力占用、单次成功任务成本(time-to-value)。
- 延迟:端到端响应时间、各阶段瓶颈、队列等待、并发资源争用。
失败处理与扩展
- 重试:指数退避 + 抖动 jitter(防惊群)+ 最大尝试上限 + 区分瞬时/永久故障。
- 降级回退:优雅降级、替代方案、安全默认响应、向用户清晰报错。
- 熔断:监控失败率/响应时间;管理 open/closed/half-open 三态;渐进式恢复;防级联故障。
- 扩展:水平扩展(同类型 Agent 多实例 + 负载分发 + 资源池 + 多区域);垂直扩展(增强单 Agent 能力/工具/上下文/吞吐)。
示例
为一个「自动化技术调研」系统选型:
- 需求:输入一个主题,输出带引用的调研报告;要求容错、可并行抓取多源。
- 选型:检索阶段用 Swarm(多个 Specialist 并行抓取不同来源,高并行+容错),汇总阶段用 Supervisor(一个 Coordinator 聚合去重并裁决冲突)—— 即「域内集中、跨域联邦」的混合编排。
- 角色:
Retriever(Specialist,工具=web 搜索/抓取,约束=单源超时降级)、Verifier(Specialist,对抗性核验声明)、Synthesizer(Coordinator,聚合+引用)。 - 通信:检索结果走异步消息队列(at-least-once),共享状态存中间证据(last-writer-wins)。
- 护栏:输出过滤做引用一致性校验;低置信度结论触发人在回路复核。
- 评估:成功率(是否产出可引用报告)、质量(引用准确性)、成本(token+API)、延迟(端到端+抓取阶段瓶颈)。
注意事项
- 先证明需要多智能体:每增加一个智能体都引入协调成本与新的故障点,没有明确并行/专精/隔离收益时优先单体。
- 避免监督者瓶颈:Supervisor 模式下,调度者既是单点故障也是性能瓶颈,必要时为其加副本或下沉部分决策。
- 幂等优先:跨智能体重试在分布式下不可避免,写操作不幂等会导致状态污染。
- 护栏不是事后补丁:在第 6 步而非上线后再加输入校验/人在回路,关键决策检查点要在设计阶段就埋好。
- 评估指标要可量化:成功率、成本、延迟必须能采集,否则无法做 A/B 与持续改进。
互见
- 单 Agent 的提示词与工具配置优化,属实现细节,不在本技能范围。
- 评估与对抗性核验的具体落地,可参考调研类工作流(如 deep-research)。
采编自 alirezarezvani/claude-skills(MIT 许可证)。