解决LangChain CSV/Pandas Agent未执行函数调用的问题

DDD
发布: 2025-11-05 14:44:45
原创
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解决LangChain CSV/Pandas Agent未执行函数调用的问题

本文深入探讨了langchain csv/pandas dataframe agent在处理数据分析任务时,可能遇到的一个常见问题:代理返回json格式的函数调用而非直接执行。核心原因在于所选llm与openai函数调用格式不兼容。文章提供了两种有效的解决方案:一是切换至支持openai函数调用的模型,二是改用如`zero_shot_react_description`等不依赖特定函数调用格式的代理类型,确保代理能够正确执行工具并返回自然语言结果。

理解LangChain代理与函数调用机制

LangChain的CSV Agent和Pandas Dataframe Agent是强大的工具,它们允许开发者通过自然语言与结构化数据(如CSV文件)进行交互式分析。这些代理通常利用大型语言模型(LLM)的推理能力,结合特定的工具(如Python REPL)来执行数据操作。

当使用AgentType.OPENAI_FUNCTIONS类型的代理时,其工作流程依赖于LLM对OpenAI函数调用格式的理解和生成。理想情况下,当用户提出一个数据分析问题(例如“有多少行?”),代理会:

  1. 将用户请求和数据上下文发送给LLM。
  2. LLM根据其训练,生成一个符合OpenAI函数调用规范的JSON对象,指定要使用的工具(如python_repl_ast)和要执行的代码(如df.shape[0])。
  3. 代理接收到这个JSON后,会自动解析并调用相应的工具执行代码。
  4. 工具执行结果返回给LLM。
  5. LLM根据工具结果生成一个自然语言的答案,返回给用户。

这个流畅的交互过程是实现高效数据分析的关键。

问题阐述:代理未执行函数调用

然而,在实际应用中,我们可能会遇到一个问题:代理接收到LLM生成的JSON函数调用后,并未按照预期执行工具,而是直接将该JSON对象输出给用户,导致整个链条中断。

示例问题代码与输出:

import os
from langchain.chat_models import ChatOpenAI
from langchain.agents.agent_types import AgentType 
from langchain_experimental.agents.agent_toolkits import create_csv_agent

# 假设环境变量已配置
api_key = os.environ.get("OPENROUTER_API_KEY")
api_base = "https://openrouter.ai/api/v1"
model = "mistralai/mixtral-8x7b-instruct" # 问题模型
chat_model = ChatOpenAI(
    api_key=api_key,
    base_url=api_base,
    model=model,
    temperature=0.0,
)

def main():
    filepath = "your_data.csv" # 替换为你的CSV文件路径
    agent = create_csv_agent(
        chat_model,
        filepath,
        verbose=True,
        openai_model=chat_model, # 注意这里传入的也是chat_model
        agent_type=AgentType.OPENAI_FUNCTIONS, # 问题代理类型
    )
    while True:
        user_message = input("You: ")
        if user_message.lower() in ["goodbye", "goodbye!"]:
            break
        response = agent.run(user_message)
        print(response)

if __name__ == "__main__":
    main()
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当运行上述代码并输入“How many rows are there?”时,预期的输出应该是执行df.shape[0]并返回“There are X rows in the dataframe.”,但实际输出却是:

> Entering new AgentExecutor chain...
{
  "function": "python_repl_ast",
  "parameters": {
    "query": "len(df)"
  }
}

> Finished chain.
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这种现象表明,LLM成功生成了函数调用指令,但代理执行器未能识别并调用相应的工具。

根本原因:LLM与OpenAI函数调用格式不兼容

经过排查,导致此问题的核心原因在于所选的LLM(例如上述代码中的mistralai/mixtral-8x7b-instruct)并未针对OpenAI的函数调用格式进行适当的微调。AgentType.OPENAI_FUNCTIONS代理类型高度依赖于LLM能够准确生成和理解这种特定格式的JSON响应,并期望代理执行器能无缝地将其映射到工具调用。如果LLM未能完全遵循此规范或代理执行器无法解析非标准响应,就会出现上述问题。

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解决方案

针对LLM与OpenAI函数调用格式不兼容的问题,有两种主要的解决方案可以确保LangChain代理正常工作。

方案一:切换至兼容OpenAI函数调用的LLM

最直接的解决方案是选择一个明确支持OpenAI函数调用功能的LLM。OpenAI官方提供的模型(如GPT-3.5 Turbo、GPT-4等)都经过了专门的微调,能够很好地与AgentType.OPENAI_FUNCTIONS配合。

实现方式: 将ChatOpenAI实例中的model参数更改为兼容的模型。

import os
from langchain.chat_models import ChatOpenAI
from langchain.agents.agent_types import AgentType 
from langchain_experimental.agents.agent_toolkits import create_csv_agent

api_key = os.environ.get("OPENAI_API_KEY") # 确保使用正确的API密钥
# api_base = "https://api.openai.com/v1" # OpenAI官方接口通常不需要显式设置base_url
model = "gpt-3.5-turbo" # 更改为OpenAI官方支持函数调用的模型
chat_model = ChatOpenAI(
    api_key=api_key,
    # base_url=api_base, # 默认即可
    model=model,
    temperature=0.0,
)

def main():
    filepath = "your_data.csv" 
    agent = create_csv_agent(
        chat_model,
        filepath,
        verbose=True,
        # openai_model参数在create_csv_agent中已废弃,直接使用第一个参数即可
        agent_type=AgentType.OPENAI_FUNCTIONS, 
    )
    while True:
        user_message = input("You: ")
        if user_message.lower() in ["goodbye", "goodbye!"]:
            break
        response = agent.run(user_message)
        print(response)

if __name__ == "__main__":
    main()
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注意事项: 使用OpenAI官方模型需要相应的API密钥和配额。此外,OpenAI官方文档会列出所有支持函数调用的模型。

方案二:采用其他代理类型(如ZERO_SHOT_REACT_DESCRIPTION)

如果由于成本、性能或其他原因,必须使用不支持OpenAI函数调用的LLM,那么可以切换到其他代理类型。AgentType.ZERO_SHOT_REACT_DESCRIPTION是一个常用的替代方案,它基于ReAct(Reasoning and Acting)框架,通过“思考-行动-观察”循环来驱动代理决策,不依赖于LLM生成特定的JSON函数调用格式。

实现方式: 将create_csv_agent中的agent_type参数更改为AgentType.ZERO_SHOT_REACT_DESCRIPTION。

import os
from langchain.chat_models import ChatOpenAI
from langchain.agents.agent_types import AgentType 
from langchain_experimental.agents.agent_toolkits import create_csv_agent

api_key = os.environ.get("OPENROUTER_API_KEY") # 沿用原有的OpenRouter配置
api_base = "https://openrouter.ai/api/v1"
model = "mistralai/mixtral-8x7b-instruct" # 沿用原有的模型
chat_model = ChatOpenAI(
    api_key=api_key,
    base_url=api_base,
    model=model,
    temperature=0.0,
)

def main():
    filepath = "your_data.csv" 
    agent = create_csv_agent(
        chat_model,
        filepath,
        verbose=True,
        # openai_model参数在create_csv_agent中已废弃,直接使用第一个参数即可
        agent_type=AgentType.ZERO_SHOT_REACT_DESCRIPTION, # 更改代理类型
    )
    while True:
        user_message = input("You: ")
        if user_message.lower() in ["goodbye", "goodbye!"]:
            break
        response = agent.run(user_message)
        print(response)

if __name__ == "__main__":
    main()
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注意事项: ZERO_SHOT_REACT_DESCRIPTION代理类型通过提示词引导LLM生成思考过程和行动指令,因此其性能可能受到LLM的推理能力和提示词工程的影响。不同的代理类型有不同的优点和缺点,选择时需根据具体应用场景进行权衡。

总结

当LangChain CSV/Pandas Dataframe Agent未能按预期执行LLM生成的函数调用时,这通常是由于所选LLM与OpenAI函数调用格式不兼容所致。解决此问题的关键在于:

  1. 更换LLM:优先选用OpenAI官方支持函数调用的模型,以确保无缝集成。
  2. 更换代理类型:若无法更换LLM,则选择如ZERO_SHOT_REACT_DESCRIPTION等不依赖特定函数调用格式的代理类型,通过不同的推理机制来驱动工具执行。

通过理解代理的工作原理和LLM的兼容性要求,开发者可以更有效地调试和配置LangChain应用,从而构建稳定可靠的智能数据分析工具。在开发过程中,保持verbose=True的设置对于观察代理的内部决策过程和排查问题非常有帮助。

以上就是解决LangChain CSV/Pandas Agent未执行函数调用的问题的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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