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SSA智能统计分析模块 - 当前状态与开发指南

文档版本： v3.0
创建日期： 2026-02-18
最后更新： 2026-02-22
维护者： 开发团队
当前状态： 🎉 QPER 主线闭环 + 智能对话与工具体系架构设计完成
文档目的： 快速了解SSA模块状态，为新AI助手提供上下文

最新进展（2026-02-22）：

• ✅ 智能对话与工具体系架构设计完成 — 四层七工具 + 对话层 LLM + 意图路由器
• ✅ 开发计划 v1.2 定稿 — 6 Phase / 134h / 22 天（含 8 条架构约束 + Postgres-Only 缓存规范）
• ✅ 3 份系统设计文档 — 意图识别架构、工具体系规划方案、四层七工具实现机制详解
• ✅ 6 条架构审查建议已裁定 — 3 预警（Function Calling 冲突、System Prompt 膨胀、流式输出）+ 3 盲区（Postgres-Only 缓存、上下文守卫、Zod 动态校验）

此前进展（2026-02-21）：

• ✅ 前后端集成测试 — 7 个 Bug 全部修复（R 引擎防御、意图识别、前端状态）
• ✅ 统一状态管理重构 — 消除 isWorkflowMode 双轨逻辑，AnalysisRecord 成为唯一数据源
• ✅ 多任务切换 — 点击不同卡片正确显示各自的分析计划和结果
• ✅ R 代码完整性 — 多步骤分析的所有步骤代码均可下载/复制

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📊 模块概览

基本信息

项目	信息
模块名称	SSA - 智能统计分析 (Smart Statistical Analysis)
模块定位	AI驱动的"白盒"统计分析系统 → 升级为"数据感知的统计顾问"
架构模式	QPER（执行层） + 四层七工具 + 对话层 LLM（智能对话层）
前端状态模型	Unified Record Architecture — 一次分析 = 一个 Record = N 个 Steps
商业价值	⭐⭐⭐⭐⭐ 极高
目标用户	临床研究人员、生物统计师
开发状态	🎉 QPER 主线闭环 + 智能对话架构设计完成，Phase Deploy 待启动

核心目标

让不懂统计的医生完成专业级的统计分析。

三大特征：

1. 白盒：用户完全理解 AI 做了什么，为什么这样做
2. 严谨：统计护栏自动检测前提条件，违规时自动降级
3. 可交付：生成论文级结论 + 可在本地运行的 R 代码，支持审计复现

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🏗️ QPER 四层架构

用户："比较两组血压有没有差别"
    │
    ▼
┌─ Q · Query ─────────────────────────────────────┐
│  LLM 意图解析 + Zod 动态防幻觉 + 追问卡片       │
│  输出：ParsedQuery { goal, y, x, design }        │
└──────────────────────┬──────────────────────────┘
                       ▼
┌─ P · Planner ────────────────────────────────────┐
│  决策表四维匹配 + 流程模板填充 + EPV 防护         │
│  输出：WorkflowPlan + PlannedTrace               │
└──────────────────────┬──────────────────────────┘
                       ▼
┌─ E · Execute ────────────────────────────────────┐
│  R 引擎执行 + SSE 实时进度 + Block-based 输出     │
│  输出：StepResult[] + ReportBlock[]               │
└──────────────────────┬──────────────────────────┘
                       ▼
┌─ R · Reflection ─────────────────────────────────┐
│  LLM 论文级结论 + 槽位注入 + Zod 校验            │
│  输出：ConclusionReport（6 要素）                 │
└──────────────────────────────────────────────────┘

降级体系

层	正常路径	降级路径	触发条件
Q	QueryService（LLM）	正则匹配 fallback	LLM 超时/不可用
P	DecisionTable + FlowTemplate	硬编码 if/else	决策表无匹配
E	R 引擎	错误分类→友好提示	R 运行时崩溃
R	ReflectionService（LLM）	ConclusionGeneratorService（规则拼接）	LLM 失败/Zod 校验失败

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🎨 前端架构：统一状态管理

2026-02-21 重构完成 — 消除 isWorkflowMode 双轨逻辑

数据模型

AnalysisRecord {
  id: string;                    // = workflowId or generated
  query: string;                 // 用户原始问题
  createdAt: string;
  status: 'planning' | 'executing' | 'completed' | 'error';
  plan: WorkflowPlan | null;     // 统一用 WorkflowPlan（单步也是 1 步的 Plan）
  steps: WorkflowStepResult[];   // 统一用步骤数组
  progress: number;              // 0-100
  conclusionReport: ConclusionReport | null;
}

Store 结构

• analysisHistory: AnalysisRecord[] — 所有分析记录
• currentRecordId: string | null — 当前激活的记录
• 派生：currentRecord = analysisHistory.find(r => r.id === currentRecordId)
• 操作：addRecord(query, plan) / updateRecord(id, patch) / selectRecord(id)

已删除的全局字段

currentPlan、executionResult、traceSteps、workflowPlan、workflowSteps、workflowProgress、conclusionReport、isWorkflowMode 及所有对应 setter。

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📋 开发进度

Phase	任务	工时	状态	完成日期
Phase 0	需求分析与架构设计	-	✅ 已完成	2026-02-18
Phase 1	骨架搭建（T 检验端到端）	-	✅ 已完成	2026-02-19
Phase 1.5	V11 UI 前后端联调	-	✅ 已完成	2026-02-20
Phase 2A	多步骤工作流 + 前端集成	-	✅ 已完成	2026-02-20
Phase E+	Block-based 标准化	15.5h	✅ 已完成	2026-02-20
Phase Q	LLM 意图理解	33h	✅ 已完成	2026-02-21
Phase P	决策表 + 流程模板	23h	✅ 已完成	2026-02-21
Phase R	LLM 论文级结论	22h	✅ 已完成	2026-02-21
集成测试	Bug 修复 + 统一状态管理重构	~4h	✅ 已完成	2026-02-21
架构设计	智能对话与工具体系架构设计	~8h	✅ 已完成	2026-02-22
Phase Deploy	工具补齐 + 部署上线	37h	📋 待开始	-
Phase I	Session 黑板 + READ 层	30h	📋 待开始（吸收 Phase Q+）	-
Phase II	对话层 LLM + 意图路由器 + 统一对话入口	35h	📋 待开始	-
Phase III	method_consult + ask_user 标准化	20h	📋 待开始	-
Phase IV	THINK + ACT 工具封装	21h	📋 待开始	-
Phase V	反思编排 + 高级特性	18h	📋 待开始	-
Phase VI	集成测试 + 可观测性	10h	📋 待开始	-

已完成核心功能

组件	完成项	状态
R 服务	7 个 R 工具 + Block-based 输出 + 防御性编程（NA 安全）	✅
Q 层	QueryService + LLM Intent + Zod 防幻觉 + 追问卡片 + 统计学意义关键词增强	✅
P 层	ConfigLoader + DecisionTable + FlowTemplate + PlannedTrace + 热更新 API	✅
E 层	WorkflowExecutor + RClient + SSE 实时进度 + 错误分类映射 + 参数日志	✅
R 层	ReflectionService + 槽位注入 + Zod 校验 + 敏感性冲突准则 + 结论缓存 + Word 增强	✅
前端	统一 Record 架构 + 多任务切换 + 已完成标记 + DynamicReport + Word/R 导出	✅
Python	DataProfileService（is_id_like 标记）+ CSV 解析	✅
测试	QPER 端到端 40/40 + 集成测试 7 Bug 修复	✅

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📂 代码目录结构

backend/src/modules/ssa/
├── services/
│   ├── QueryService.ts             # Q 层：LLM 意图解析
│   ├── DecisionTableService.ts     # P 层：四维匹配
│   ├── FlowTemplateService.ts      # P 层：流程模板
│   ├── WorkflowPlannerService.ts   # P 层：核心规划入口
│   ├── WorkflowExecutorService.ts  # E 层：步骤编排 + SSE
│   ├── RClientService.ts           # E 层：R 引擎调用
│   ├── ReflectionService.ts        # R 层：LLM 结论生成
│   ├── ConclusionGeneratorService.ts # R 层 fallback
│   ├── DataProfileService.ts       # 共享：Python 数据质量
│   └── DataParserService.ts        # 共享：文件解析
├── config/
│   ├── ConfigLoader.ts             # 通用 JSON 加载 + Zod 校验
│   ├── tools_registry.json         # R 工具注册表
│   ├── decision_tables.json        # 四维匹配规则
│   └── flow_templates.json         # 流程模板
├── types/
│   ├── query.types.ts              # Q 层接口
│   └── reflection.types.ts         # R 层接口
├── routes/
│   ├── workflow.routes.ts          # 工作流 API（含结论缓存）
│   └── config.routes.ts            # 热更新 API
└── ...

frontend-v2/src/modules/ssa/
├── stores/
│   └── ssaStore.ts                 # Zustand — Unified Record Architecture
├── hooks/
│   ├── useWorkflow.ts              # 工作流 Hook（addRecord/updateRecord）
│   └── useAnalysis.ts              # 上传/Legacy 兼容
├── components/
│   ├── SSAChatPane.tsx             # 对话区（卡片 → selectRecord）
│   ├── SSAWorkspacePane.tsx        # 工作区（基于 currentRecord 渲染）
│   ├── SSACodeModal.tsx            # R 代码模态框（从 record.steps 聚合）
│   ├── WorkflowTimeline.tsx        # 执行计划时间线
│   └── DynamicReport.tsx           # Block-based 结果渲染
└── types/
    └── index.ts                    # 前端类型定义

r-statistics-service/
├── plumber.R                       # API 入口（含参数日志）
└── tools/
    └── descriptive.R               # 描述性统计（NA 安全防御）

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🔧 开发环境

启动服务

# 1. 数据库（Docker）
docker start ai-clinical-postgres

# 2. Python 服务
cd extraction_service && python main.py

# 3. R 服务
cd r-statistics-service && Rscript plumber_api.R

# 4. Node.js 后端
cd backend && npm run dev

# 5. 前端
cd frontend-v2 && npm run dev

运行测试

cd backend
npx tsx scripts/test-ssa-qper-e2e.ts

Prompt 种子（需数据库运行）

cd backend
npx tsx scripts/seed-ssa-intent-prompt.ts
npx tsx scripts/seed-ssa-reflection-prompt.ts

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📚 相关文档

文档	路径
QPER 开发计划（主线）	04-开发计划/10-QPER架构开发计划-智能化主线.md
🆕 智能对话与工具体系开发计划	04-开发计划/11-智能对话与工具体系开发计划.md
🆕 意图识别与对话架构设计	00-系统设计/SSA-Pro 意图识别与对话架构设计.md
🆕 工具体系规划方案（融合方案）	00-系统设计/SSA-Pro 工具体系规划方案（团队讨论稿）.md
🆕 四层七工具实现机制详解	00-系统设计/SSA-Pro 四层七工具实现机制详解.md
QPER 开发总结	06-开发记录/SSA-QPER架构开发总结-2026-02-21.md
集成测试 Bug 修复	06-开发记录/2026-02-21-集成测试Bug修复与统一状态管理重构.md
智能化愿景设计	00-系统设计/SSA-Pro 理想状态与智能化愿景设计.md
PRD	00-系统设计/PRA SSA-Pro 严谨型智能统计分析模块.md
架构设计 V4	00-系统设计/SSA-Pro 严谨型智能统计分析架构设计方案V4.md

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🎯 下一步

近期（优先级高）

1. Phase Deploy（37h / 5.5 天） — 补齐 R 工具 7→11 + 生产环境部署上线

2. Phase I — Session 黑板 + READ 层（30h / 5 天） — 已吸收 Phase Q+

   • SessionBlackboardService（CacheFactory / Postgres-Only 架构）
   • get_data_overview + get_variable_detail 工具
   • DataContext 前端展示 + 变量字典面板
   • PICO 推断 + 用户确认流程

3. Phase II — 对话层 LLM + 意图路由器 + 统一对话入口（35h / 5.5 天）

   • ConversationService 核心（六段式 System Prompt 动态组装）
   • IntentRouterService（规则 + LLM 混合路由 + 上下文守卫）
   • 统一对话 API /api/ssa/chat
   • chat/explore 意图处理

中期

4. Phase III（20h） — method_consult + ask_user 标准化
5. Phase IV（21h） — THINK + ACT 工具封装 + analyze 完整链路
6. Phase V（18h） — 反思编排 + discuss + feedback

后期

7. Phase VI（10h） — 集成测试 + 可观测性（含 QPER 透明化）

详细计划： 04-开发计划/11-智能对话与工具体系开发计划.md（v1.2，含 8 条架构约束 C1-C8）

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🏗️ 智能对话架构概览（四层七工具 + 对话层 LLM）

设计目标： 从"统计分析执行器"升级为"数据感知的统计顾问"

用户消息
  │
  ▼
┌─ Intent Router ──────────────────────────────────────┐
│ 规则引擎优先 + LLM 兜底 + 上下文守卫（§16.5）       │
│ → chat / explore / consult / analyze / discuss / feedback │
└─────────────────────┬────────────────────────────────┘
                      ▼
┌─ Conversation Layer LLM ─────────────────────────────┐
│ 六段式 System Prompt + DataContext 注入 + 流式输出    │
│ Token 预算 ≤4000（§16.2）+ 禁止 Function Calling（§16.1）│
└─────────────────────┬────────────────────────────────┘
                      ▼
┌─ 四层七工具 ─────────────────────────────────────────┐
│ READ:  get_data_overview | get_variable_detail | method_consult │
│ INTERACT: ask_user                                    │
│ THINK: analysis_plan                                  │
│ ACT:   run_step | write_report                        │
└─────────────────────┬────────────────────────────────┘
                      ▼
┌─ QPER 执行层（已有） ────────────────────────────────┐
│ Q → P → E → R（四层降级体系，不动）                    │
└──────────────────────────────────────────────────────┘

关键架构约束（详见开发计划 §16-§17）：

#	约束
C1	对话层 LLM 禁止 Function Calling tools 参数
C4	Session 黑板使用 CacheFactory（Postgres-Only，无 Redis）
C5	数据依赖意图必须有上下文守卫
C6	LLM 枚举输出必须 Zod 动态校验

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文档版本： v3.0
最后更新： 2026-02-22
当前状态： 🎉 QPER 主线闭环 + 智能对话与工具体系架构设计完成
下一步： Phase Deploy（工具补齐）→ Phase I（Session 黑板 + READ 层）