Research Dossier · 2026-07

Token Optimization:
浪費的解剖學到三層落地

這份研究展開九大浪費源、六類優化技術,並特別加重 agentic AI —— tool schema、MCP、Skills、多 agent context 增長 —— 這是 2026 年 token 成本真正的重心所在。

90%Prompt cache 讀取折扣
(cache read = 0.1× 基礎價)
42KGitHub 官方 MCP server
光工具定義的常駐 tokens
15×多 agent 系統相對
一般 chat 的 token 用量
62%重送的 context 可占
agent 推論帳單比例
95–99%技術疊加後相對
naive baseline 的總降幅

Sources:llm-token-optimization · token-optimizer · OpenAI Cost Optimization Guide · Anthropic Engineering · 30+ 篇論文與工程文章

第一部 問題 token 為什麼會被浪費 —— 九大來源的解剖

01浪費的解剖學:九大來源

談優化之前要先分類浪費。這九項可歸為三個層次:輸入面(送了不該送的)、 表達面(同樣資訊用太多字)、決策面(架構與配置本身就在燒錢)。

A. 輸入面 — 送了不該送的

A1

對話歷史的二次成長

LLM API 無狀態,每一輪都要重送完整歷史。第 1 則訊息只算 prompt(~250 tokens),第 30 則要算 prompt + 前 29 輪,約 232,000 tokens —— 處理成本約為第一則的 928 倍。這是所有浪費裡最容易被忽略、也最容易解決的一項。

Cockroach Labs:重送 context 可占 agent 推論帳單 62%
A2

工具/MCP schema 膨脹

Agent 每一個 turn 都要重送全部工具定義。GitHub 官方 MCP server 光 schema 就 42,000 tokens;疊 4–5 個 server 輕鬆破 60,000。在大型工具目錄下,schema 可占用 context window 的 40–50% —— 而且是在 agent 做任何有用的事之前就付掉。

40-tool MCP server ≈ 每 turn 10–15 KB schema
A3

檢索雜訊

未收斂的搜尋會把整份檔案、大段註解、共用關鍵字但語意無關的 log 一起拖進 context。模型不只付了錢,還因為雜訊而降低準確度(「LLM confusion」)。

OpenProvence:可剔除約 99% 離題句子

B. 表達面 — 同樣資訊用太多字

B1

未壓縮的工具輸出

Coding agent 最大的單一輸入來源:test log、build output、git diff、shell stdout。這些內容資訊密度極低但體積極大,且幾乎沒人過濾就直接灌進 context。

RTK / Headroom / lean-ctx:可壓縮 60–95%
B2

序列化格式冗長

JSON 對均勻物件陣列而言重複性極高(每列重送一次所有 key)。OpenAPI schema 為人類可讀而生,充滿空白與敘述。改用 TOON 這類 token 導向編碼可省 30–60%,高重複結構資料甚至 90–98%。同理,瀏覽器自動化用 accessibility tree 而非 raw HTML,可小 10–50 倍

TOON vs JSON:30–60% ↓;a11y tree vs HTML:10–50× ↓
B3

贅語與過度推理

輸入端的鋪陳、避責語、常識複述;輸出端沒有長度約束的 CoT。研究顯示每個任務有其「內在最小 token 數」(Token Complexity),超出的部分是純浪費。

Chain of Draft:僅用 CoT 的 7.6% tokens;Concise CoT:縮短 48.7%

C. 決策面 — 架構與配置本身在燒錢

C1

沒開(或打壞)prompt cache

Cache read 只要 0.1× 基礎價。沒啟用等於白付 10 倍;更常見的是「以為開了但一直 miss」—— 把時間戳、隨機 ID 放在 prefix 就會全域失效。

ProjectDiscovery:cache hit rate 從 7% 拉到 84%(98 億 tokens)
C2

模型錯配

60–80% 的呼叫不需要旗艦模型:分類、抽取、格式轉換、簡單摘要用小模型幾乎無損。用 Opus 做 JSON.parse 等級的事是最貴的浪費。

FrugalGPT:級聯路由最高 98% 成本下降
C3

Context rot(付更多錢買更差品質)

Transformer 的 n² 注意力使 context 愈長、注意力預算愈稀薄。Chroma 測試 18 個模型證實:在到達宣稱上限之前,準確度就開始下降;Databricks 觀察到 32K–64K 後明顯退化。塞滿 context 是雙輸。

Lost in the Middle;Context Rot;Context Length Alone Hurts

2026 特別注意 — tokenizer 換代:Claude Opus 4.7+、Sonnet 5、Fable 5 採用新 tokenizer, 相同文字會產生約 30% 更多 tokens。即使每 token 單價不變,實際帳單仍會上升。 做跨模型成本比較時務必用實際 token 計數(Anthropic 提供免費的 count_tokens 端點),而非字元數估算。

第二部 技術 六類優化技術、其量級與適用邊界

02技術總覽:Quick Wins 與分層地圖

策略 節省幅度 投入成本 適用層
Prompt caching 輸入 −90% 加 cache header/重排 prompt API/Agent
Token-efficient tool use 輸出 −70% 開一個 flag Agent
Tool Search(工具按需載入) 工具區 −85% 改用 tool search 模式 Agent
Batch API −50% 把非即時工作排隊 API
Model routing −60~95% 依複雜度分流 全層
Response caching 重複命中 −100% 加一層 cache 全層
Prompt compression 5–20× 導入 LLMLingua 類工具 API/RAG

疊加效應:估計 cache prefix(90%)+ 路由到便宜模型(60–95%)+ 批次(50%) + prompt 壓縮(5–20×)+ response cache(重複 100%),相對 naive baseline 可達 95–99% 總成本下降。但注意這些是乘法關係且互相重疊,不能單純相加 —— 見 §11 試算器。

依「離模型多遠」分層

L1 應用

Prompt/對話設計

指定輸出長度、bullet 取代段落、少樣本精簡、避免無謂 CoT。零基礎設施成本,人人可做。

L2 上下文

Context engineering

Just-in-time 檢索、compaction、外部筆記、observation masking、分塊與重排。決定「什麼進得了 context」。

L3 工具

Tool/MCP 介面設計

Schema 瘦身、按需載入、server 端過濾與計算、分頁、programmatic tool calling。agentic 系統的最大槓桿

L4 閘道

Gateway/Router/Proxy

LiteLLM、Portkey、Bifrost、Helicone Gateway。集中做路由、快取、壓縮、預算攔截 —— 對組織與企業層是唯一能強制執行的位置。

L5 推論

KV cache/serving

vLLM PagedAttention、SGLang RadixAttention、LMCache、KVzip、speculative decoding。自架推論才碰得到,但影響單位成本最深。

03快取:最大也最便宜的槓桿

壓縮把 100 個 token 變成 40 個並損失資訊;快取把 100 個 token 變成 10 個等價成本且零損失。 優先序上,永遠先把快取做對,再談壓縮。

各家規格對照(2026-07)

供應商 折扣 最小可快取 TTL 備註
Anthropic read 0.1×
write 1.25× / 2×
512(Opus 5/Fable 5)
1,024(Sonnet 5/Opus 4.8)
4,096(Opus 4.5/4.6)
5m(預設)
1h(write 2×)
最多 4 個 breakpoint;回看 20 blocks
OpenAI 50%(GPT-5.6+ write 1.25×) 1,024(自動) 30m 起
舊模型 5–10m/可延長 24h
GPT-5.6+ 支援顯式 breakpoint 與 prompt_cache_key
Google Gemini 90% 隱式/顯式 可與 Batch 疊加
DeepSeek ~98% 64-token 粒度 磁碟 KV cache V4 Flash 命中 $0.0028/M vs 基礎 $0.14/M

做對快取的四條規則

R1靜態在前、變動在後

快取是前綴精確比對。系統指令、工具定義、少樣本、長文件放最前面;使用者輸入、時間戳、session ID 放最後。順序錯了等於完全沒開。

R2認識失效的串聯

Anthropic 的階層是 tools → system → messages,變動向下串聯: 改一個工具定義 → 全部失效。所以工具目錄應該穩定,不要每次動態組裝。

R3用 1h TTL 換 agent 迴圈

寫入成本 2× 但存活 1 小時。長時間 agent session、批次評分、客服長對話都划算 —— 只要在 TTL 內命中 2 次以上就回本。

R4量測而非假設

檢查回應中的 cache_read_input_tokens / cache_creation_input_tokens。 ProjectDiscovery 正是靠量測把命中率從 7% 拉到 84%。「以為有開」是最貴的假設。

批次評分範式:把 system prompt + 使用者檔案設計成前綴約 2,000 tokens。 要評 50 個項目時 = 1 次完整呼叫 + 49 次以 10% 成本執行 → 總節省約 88%。 再疊上 Batch API 的 50%,就是 repo 所說「cache + batch = 95% 節省」。

04Agentic 核心:工具層才是主戰場

2026 年 token 成本的重心已經從「prompt 怎麼寫」轉移到「工具介面怎麼設計」。 原因很單純:工具定義是常駐成本,每一個 turn 付一次;而工具輸出是變動成本,且體積不可控。

4.1 問題規模

症狀 量級 說明
單一 MCP server schema 42,000 tokens GitHub 官方 MCP server 的工具定義總量
疊加多個 server 60,000+ tokens 4–5 個 server 並存,多數工具當次任務根本用不到
占 context 比例 40–50% 大型工具目錄下 schema 吃掉的 context window
每 turn schema 體積 10–15 KB 40-tool MCP server 在 agent 動作之前的固定開銷

附帶傷害不只錢:工具過載會讓模型的選擇準確度下降(MCP Tool Overload: Why More Tools Make Your Agent Worse)。 Anthropic 的判準很好用 —— 「如果人類工程師無法明確說出該用哪個工具,agent 更不可能做對」

4.2 官方層級的解法

85% ↓Tool Search

不再前載全部工具定義,改為 agent 按需搜尋、按需載入。Anthropic 內測在 MCP 評測上保留 191,300 tokens 的 context,等於 85% 縮減。

70% ↓Token-Efficient Tool Use

精簡工具呼叫的輸出編碼,輸出 token 減少約 70%。repo 標註為「flip a flag」等級的投入 —— 投報比最高的一項。

38% ↓Programmatic Tool Calling

讓模型寫 Python 在容器內直接呼叫工具、先過濾再回傳,取代每次呼叫都繞經模型。75-tool 專案管理 agent 基準上計費輸入 token 降約 38%且準確度不變。

4.3 自建 MCP server 的十條準則

# 做法 效果
1 Server 端就過濾欄位,只回 agent 真正需要的 payload −80~90%
2 排序/篩選/彙總在 server 端算完再回傳 計算 0 token
3 壓縮工具描述、縮短參數名、拿掉冗餘選填欄位 每 request −30~60%
4 預設小分頁(10–20 筆)+ has_more 旗標 按需再取
5 session 內快取工具結果,用引用取代重新注入 避免重複灌入
6 結構化資料改用 TOON 等 token 導向編碼 高重複資料 −90~98%
7 大回應先摘要(200 tokens)+ 提供 on-demand 全文 4,000 → 200
8 批次工具呼叫(get_users([ids]) 減少往返與推理步數
9 依 agent 步驟選擇性注入、剪除過期資料 15,000 → 3,000~5,000
10 去重複呼叫模式、正規化查詢 不需改動 server 架構

實務觀察:只要做到其中 3–4 項,通常就能砍掉 50–70% token 用量

4.4 工具輸出壓縮:coding agent 的最大輸入源

在 Prompt Compression 區塊裡,有一整群工具是專為 agent 的 shell/工具輸出而生 —— 它們插在 agent 與 context 之間,攔截並壓縮後才放行:

工具 形態 效果 相容
Headroom library / proxy / MCP server 60–95% ↓ 工具輸出、log、檔案、RAG chunk
RTK Rust 單一執行檔 CLI proxy 60–90% ↓ Claude Code、Cursor、Copilot、Gemini CLI
lean-ctx Rust binary + 76-tool MCP server 60–90% ↓ shell 輸出壓縮 + 10 種快取讀取模式
llmtrim 品質閘控 proxy / MCP server 輸入 −31%
輸出 −74%
112 組 A/B 實測
mcp-compressor MCP proxy schema 區大幅 ↓ 先給壓縮後工具表,按需取完整 schema

4.5 瀏覽器工具:同一件事,20 倍價差

repo 專闢一節做這個對照,是「工具選擇 = 成本決策」最直觀的例子:

方案 單頁輸出 效率 10 頁流程總量
Anthropic WebFetch ~1.5 KB(AI 摘要) 20× 更好 ~15 KB
Lightpanda ~16 KB(raw markdown) 2× 更好 ~160 KB
Playwright MCP ~10–33 KB(a11y tree) baseline ~330 KB
Agent Browser ~28 KB(a11y tree) 已停止維護 2026-05 ~280 KB

為什麼 accessibility tree 有效:它剝除視覺樣式,只留語意結構(name / role / state / value), 比 raw HTML 小 10–50 倍。但若任務只需要「頁面在講什麼」,AI 摘要式的 WebFetch 又再小一個數量級。 準則:先問需要語意還是需要互動 —— 需要點擊才用 Playwright,只是讀內容就用 WebFetch。

05Agentic 核心:Skills 與漸進揭露

Agent Skills 值得單獨一節,因為它本身就是一個 token 優化架構模式, 而不只是一個功能:把知識放在 context 之外,context 內只留索引。

三層漸進揭露(Progressive Disclosure)

Tier 1

Metadata — 永遠常駐 · ~100 tokens/skill

只有 name(≤64 字元)與 description(≤1,024 字元)進入 system prompt。 目的只是讓模型知道「什麼時候該去拿」,而不是「內容是什麼」。

Tier 2

SKILL.md 本文 — 觸發時載入 · 最高 ~5,000 tokens

模型判定此 skill 與當前任務相關時,才把完整指令載入 context。

Tier 3

Resources — 用到才讀 · 無上限

腳本、範本、參考文件。只有在 agent 執行到需要它的那一步,才進入 context。

量化效果:一個有 8 個 skills、10,000 行領域文件的專案, 啟動時只載入 500 tokens 而非 70,000 —— 140 倍的效率差。 核心心法是:agent 只為它真正用到的知識付費

把這個模式一般化

漸進揭露不是 Anthropic 專屬設計,它是可移植到任何 agent 架構的通則:

  • 索引 vs 內容:context 內只放輕量識別碼,執行期再取實體 —— 這正是 Anthropic 所說的 just-in-time retrieval。Claude Code 用 grep / bash 查大型資料而不整包載入,是同一個模式。
  • 對映到工具層:Tool Search 就是工具版的漸進揭露;mcp-compressor 是 proxy 版的漸進揭露。
  • 對映到 RAG:先回摘要與 chunk id,需要細節再取全文(見 §4.3 第 7 條)。
  • 反模式:把所有規範塞進 CLAUDE.md/AGENTS.md 常駐區。這些檔案每一輪都會重讀 —— 該放的是穩定、必要、精簡的規則,其餘應下放到 skills 或按需檔案。

Skills 的隱藏成本:metadata 是常駐且乘以數量的。裝 50 個 skills ≈ 5,000 tokens 永久占用, 且會稀釋模型的選擇準確度 —— 與 MCP tool overload 是同一個病。 定期審核已安裝但從未觸發的 skills 與 MCP server(token-optimizer 就把「結構性膨脹稽核」列為九大浪費面之一)。

06Agentic 核心:多 agent 的 context 增長

單 agent 的浪費是加法,多 agent 的浪費是乘法。這是目前最容易在無意間把帳單放大一個數量級的地方。

基準倍率

一般 chat

單輪問答,context 線性成長。

~4×單 agent

Anthropic 實測:agent 約用 chat 的 4 倍 tokens(工具往返、觀察結果、重試)。

~15×多 agent

Anthropic 的 Research 多 agent 系統約用 chat 的 15 倍 tokens。

倍率從哪裡來

  1. Context 複製:lead agent 要把任務描述、背景、約束複製給每一個 subagent。3–5 個 subagent 就是 3–5 份前綴。
  2. 結果回收:subagent 的產出要回灌 orchestrator,orchestrator 的 context 隨 subagent 數量單調成長。
  3. 協調輪次:規劃 → 派工 → 綜合 → 引用檢查,每一階段都是完整的 context 重送。
  4. 失控放大:subagent 遞迴 spawn 更多 subagent,或某個工具回傳超大結果 —— 可在 15× 之上再乘 10× 以上

關鍵設計原則:Anthropic 的建議是 subagent 應「以乾淨 context 做聚焦探索,只回傳 1,000–2,000 tokens 的濃縮摘要」。 subagent 的價值不在於平行處理速度,而在於它燒掉的大量 context 不會污染主 agent —— 探索的成本被隔離在一次性的子上下文裡。違反這條(讓 subagent 回傳原始輸出)會讓多 agent 架構同時付出兩份代價。

控制多 agent 成本的五個手段

1 · 摘要契約

明訂 subagent 的回傳格式與 token 上限(1,000–2,000)。這是唯一能阻止乘法效應的硬約束。

2 · 遞迴深度上限

禁止或限制 subagent 再 spawn subagent。無界遞迴是 10× 意外帳單的頭號成因。

3 · Session-aware 路由

vLLM Semantic Router v0.3「Themis」的 session-aware 選擇讓模型切換減少 79%; SAAR 論文估計多 agent 部署成本降 78.7% —— 因為每次換模型都會打壞 KV/prefix cache。

4 · 分層模型配置

Orchestrator 用強模型,subagent 用小模型。多數 subagent 做的是檢索與抽取,不需要旗艦推理。 MTRouter 的多輪成本感知路由實測降 58.7%

5 · 只在高價值場景用

15× 的乘數需要有東西吸收。適合法務盡調、競品情報、生醫文獻回顧; 不適合一般 Q&A —— 消費級場景撐不起這個倍率。

6 · Compaction 與外部筆記

長流程用 compaction(摘要歷史後重啟 context)+ 結構化筆記(如 NOTES.md)承載跨重置的狀態, 避免 orchestrator context 無限膨脹。

07壓縮與 context 管理

Prompt 壓縮

工具/方法 壓縮率 特性
LLMLingua 最高 20× 由粗到細迭代法;整合 LangChain/LlamaIndex
LLMLingua-2 3–6× 更快 BERT 蒸餾(ACL 2024)
LongLLMLingua 長 context 少 4× tokens 針對長文件場景
Selective Context −50% self-information 剪枝
LongCodeZip 最高 5.6× 程式碼感知兩階段,無效能損失(ASE 2025)
TOON 編碼 −30~60% 均勻物件陣列上取代 JSON

無損壓縮原則(可手動套用,零工具成本)

  • 剔除:轉折語、避責語、修辭、常識複述
  • 保留:數字、實體、決策、約束、風險
  • 改寫:冗長段落 → 密集 bullet;以分號串接子句
  • 切分:3,000–5,000 token 的自足段落

壓縮不是愈多愈好:2026 年的生產環境 RCT 顯示,中度壓縮帶來 −27.9% 成本, 而過度壓縮會反噬(品質下降導致重試,總成本反而上升)。 另一份大規模生產研究(30K queries)也指向同一結論。壓縮必須配品質閘控 —— 這正是 llmtrim 的設計動機。

Context 管理的研究底線

Context Rot

Chroma 測試 18 個模型:在達到宣稱上限之前召回準確度就開始下滑。「context window 有多大」不等於「能用多大」。

RAG vs Long Context

對許多查詢類型,RAG 比長 context 便宜 1,250 倍。兩者是互補而非取代(Self-Route 混合式路由)。

32K–64K 分水嶺

Databricks 觀察到超過此區間後品質明顯退化。這應該是實務上的 context 預算上限,而非模型規格上的數字。

Lost in the Middle

模型對 context 中段資訊的取用最弱 → 重要內容放頭尾,Anthropic 另建議文件置頂並用 XML tag 標記。

08路由與批次

Model Routing

80% 的呼叫不需要最貴的模型;AI agent 場景下約 60–70% 適合小模型。

框架 定位 效果/規模
LiteLLM SDK + proxy,100+ LLM cost/latency/least-busy 路由
Portkey Gateway 開源 AI gateway 1,600+ 模型 · guardrails · 快取
Bifrost 高效能 gateway 宣稱比 LiteLLM 快 50×
vLLM Semantic Router 語意訊號路由 v0.3 模型切換 −79%
RouteLLM LMSYS 偏好資料訓練 2×+ 成本下降
LLMRouter 16+ 路由策略 單輪/多輪/agentic/個人化

路由的反直覺發現:2026 的賽局理論分析(Routing, Cascades & User Choice)指出 最優路由通常是靜態的 —— 複雜的動態路由未必勝過一套設計良好的固定規則。 先用「任務類型 → 模型」的靜態表打底,量測之後再考慮上動態路由。

Batch API 與 Flex

  • Anthropic:50% 折扣,單批最多 10,000 requests,24 小時內完成
  • OpenAI:50% 折扣,單檔 50K requests;另有 Flex Processing —— 以較慢回應與偶發資源不可用換取更低價,適合模型評測、資料擴充等非生產工作
  • Gemini:50% 折扣,且可與 context caching 疊加

OpenAI 官方 Cost Optimization 指南的五條主軸:減少請求數、降低 token 數、選用較小模型、Batch API、Flex Processing —— 與本報告的分層完全一致。

第三部 應用場景 從個人的對話習慣到企業的治理強制

09網頁端/桌面版實戰技巧

沒有 API 存取權的使用者,能動的是「對話管理」與「工具選擇」—— 而這兩項的槓桿其實非常大。

通則:對話長度就是成本

如 §1 所述,第 30 則訊息的處理量約是第 1 則的 928 倍。所有網頁端技巧的本質都是同一件事: 不要讓無關的歷史繼續被重送

Claude(網頁/桌面)

  • 編輯而非追問:不滿意時改寫原訊息重送,而非再加一則 —— 避免把錯誤嘗試永久留在歷史裡
  • 每 15–20 則開新對話,或用 /compact 壓縮歷史
  • 切換不相關任務時 /clear
  • 用 Projects 放重複檔案,不要每次重新附加
  • /model 降級:例行任務用 Sonnet/Haiku
  • 避開尖峰:2026-03-26 起平日 5:00–11:00 PT 消耗 session 額度較快

ChatGPT(網頁/桌面)

  • 長討論分主題開新 chat,不要一路累積
  • 用 Custom Instructions 放穩定偏好,取代每次重述
  • Memory 的行為與 Claude Projects 不同、範圍更受限 —— 重複檔案仍需明確管理
  • 重度分析型任務評估是否值得改走 API(可用 Batch + caching)

Codex CLI

  • AGENTS.md 放專案慣例與安全規則 —— 每輪重讀且能在 compaction 後存活,但也因此要精簡
  • model_auto_compact_token_limit:提早觸發自動壓縮,避免在品質已退化的區間硬撐
  • tool_output_token_limit = 12000:限制單次工具輸出存入的 token 上限,讀 log/大檔時特別有效
  • 搭配 RTK 之類的 proxy 過濾 shell 輸出(社群已有整合提案)

輸出端控制(三平台通用)

  • 明確指定長度是砍輸出 token 最快的一招(「三個 bullet 內」「不超過 200 字」)
  • Bullet 式 prompt 比段落式更省,且模型理解更好
  • 簡單任務明講「不需要逐步推理」—— 呼應 Chain of Draft 只用 7.6% CoT tokens 的發現
  • 要程式碼就說「只給 diff/只給該函式」,別讓它重印整檔

Coding agent 的可觀測性:ccusage(14+ agents,離線不上傳) 與 agenttrace(本地 TUI,讀 Claude Code/Codex/Gemini/Aider/Cursor session) 可直接看到 tokens、成本、快取使用、重試次數。先量測再優化 —— 多數人對自己的浪費點的直覺是錯的。

10個人 · 組織 · 企業三層

同樣的技術,在不同層級的槓桿點與失敗模式完全不同。核心差異是:能不能強制執行

L1個人

槓桿:習慣

  • 對話衛生:勤開新 chat、編輯取代追問
  • 指定輸出長度、bullet 式 prompt
  • 裝 ccusage 看自己的實際用量
  • 審核已裝的 MCP server/skills,砍掉沒用的
  • 例行任務主動降級模型

失敗模式:用最強模型做所有事;一個對話開三個月。

L2團隊/組織

槓桿:共用基礎設施

  • 統一走 gateway(LiteLLM/Portkey)—— 集中做路由、快取、量測
  • 共用 prompt 模板庫,把靜態前綴標準化以最大化 cache 命中
  • MCP server 內部規範(§4.3 十條)與 code review 檢查項
  • 可觀測性:Langfuse/OpenLLMetry,按專案與 key 拆分
  • Showback:讓各團隊看到自己的花費

失敗模式:每個團隊各自接 API,無法統一量測,也無法談判用量。

L3企業

槓桿:治理與強制

  • Gateway 是唯一能在請求送出前攔截的位置 —— 可見性工具只能事後告訴你花超了
  • Token budget 強制執行:per-team/per-key 上限與熔斷
  • Chargeback(實際入帳)而非只有 showback
  • 自架推論時的 KV cache 層優化(vLLM/SGLang/LMCache)
  • FinOps 例行審查:月度 AI business review
  • 供應商多元化 + 路由,降低單一定價風險

失敗模式:只有 dashboard 沒有 enforcement;成本歸在共用帳戶,沒人負責。

治理的核心區分:可見性工具告訴你花費上升了;強制工具讓它一開始就不會超過上限。 開源 gateway(LiteLLM、Portkey 開源版)適合作為量測與快速見效的起點; 商用平台補的是政策強制、合規追溯、資料血緣與歸因圖。 Showback 是多數組織的起點,chargeback 需要財務整合與內部計價協議。

企業級成效實例

組織/來源 做法 成效
ProjectDiscovery 系統性提升 cache 命中率(98 億 cached tokens) 7% → 84%
GitHub 剪除未用的 MCP 工具 schema、以 gh CLI 取代部分工具呼叫 agentic CI 支出 −43~62%
Cockroach Labs 針對重送 context(占帳單 62%)做緩解 結構性成本重分配
Redis 語意快取 −73%
Together AI 壓縮 KV 佈局 單節點 1.2M → 3.7M tokens
token-optimizer(個人實測) 684 sessions/30 天;壓縮 + 模型路由 + compaction 存活 計量節省 ~$313/月
整體 ~18% 降幅
第四部 工具與附錄 試算、選型、研究底線與落地順序

11成本試算器

把 §02 的技術疊加成一個可調模型。注意:這些技術作用在不同的成本分量上, 所以是乘法疊加而非相加 —— 直接把「90% + 50% + 60%」加起來會得到荒謬的 200%。

官方數據 標記者為供應商文件或官方 benchmark 的數值,故固定;其餘皆為情境假設,請依自身 workload 調整。

優化前月成本
優化後月成本
月節省
降幅

各優化作用在不同的成本分量上,故以乘法逐層套用而非相加。完整推導見原始碼的 computeCost();預設值採本報告引用的保守端數值。

為什麼算不出 99%:repo 引用的 95–99% 是相對於「完全沒優化的 naive baseline」, 且假設各項技術的適用比例都在理想值。真實系統中,快取與壓縮爭奪同一批輸入 token(壓縮過的內容變短,快取的絕對節省也變小), 路由與批次則受限於任務性質。把 60–80% 當作務實目標比較健康。

12工具地圖

可觀測性與成本追蹤

工具 用途 狀態
Langfuse 開源 LLM 可觀測性 + 成本追蹤 ClickHouse 收購(2026-01),MIT,持續開發
ccusage 14+ coding agent 的本地 token/成本 CLI 離線,不上傳
agenttrace 本地 TUI,讀 agent session 看 tokens/cache/重試 local-first
OpenLLMetry OpenTelemetry 式 GenAI 遙測 標準化整合
LiteLLM Spend Tracking per-key/per-team 花費與預算路由
tokencost 400+ LLM 的 USD 成本估算
Anthropic Token Counter 免費 pre-flight token 計數端點 官方
Helicone LLM 可觀測性,300+ 模型,SOC 2 ⚠ Mintlify 收購(2026-03),僅維護模式

Coding agent 專用

工具 做什麼 效果
token-optimizer Claude Code plugin:hook 攔截檔案讀取與 bash 輸出,壓縮後入 context,原文歸檔到磁碟;雙 SQLite 記錄;compaction 前 checkpoint、之後還原 pytest 輸出 564→115 tokens
整體 ~18%
RTK Rust CLI proxy 過濾 dev 指令輸出 60–90% ↓
lean-ctx context 智慧層 + 76-tool MCP server 60–90% ↓
Headroom 壓縮工具輸出/log/檔案/RAG chunk 60–95% ↓
mcp-compressor MCP proxy:先給壓縮工具表,按需取完整 schema schema 區大幅 ↓

token-optimizer 的方法論值得借鏡:它把節省拆成兩層公開 —— 「計量節省」(逐事件量測、有收據,約 $313/月)與 「大局估算」(相對凍結 baseline 的反事實模型,約 $1,877/月)。 並明確把無法觀測的項目(如「精簡輸出提示」估 10–15%)排除在計量之外。 做內部 ROI 報告時建議照抄這個分層 —— 混用兩者是 AI 成本報告最常見的可信度殺手。

13學術研究精選

從 Wei 的論文清單中,挑出對工程決策最有指導性的幾組。

Prompt 壓縮

論文 年份 關鍵發現
LLMLingua 2023 由粗到細迭代壓縮,最高 20×(EMNLP)
LongCodeZip 2025 程式碼感知兩階段,最高 5.6× 且無效能損失(ASE)
LoPace 2026 無損壓縮,節省 72.2%
Telegraph English 2026 符號式改寫,約 −50% 且保持 99.1% 準確度
Production Compression RCT 2026 中度壓縮 −27.9% 成本;過度壓縮會反噬
Prompt Compression in the Wild 2026 首個大規模生產研究(30K queries)

路由與級聯

論文 年份 關鍵發現
FrugalGPT 2023 級聯的奠基之作,最高 98% 成本下降
Hybrid LLM 2024 對大模型的呼叫減少 40%
MTRouter 2026 成本感知多輪路由,−58.7%(ACL 2026)
Routing, Cascades & User Choice 2026 賽局分析:最優路由通常是靜態的

Context 與推理長度

論文 年份 關鍵發現
Lost in the Middle 2023 模型對 context 中段資訊取用最弱
Context Rot 2025 在到達 context 上限前品質即開始退化(18 模型)
Context Length Alone Hurts 2025 輸入長度本身就會降低表現
Token Complexity 每個任務有其內在最小 token 數
Chain of Draft 2025 僅用 CoT 的 7.6% tokens
Concise Chain-of-Thought 2024 縮短 48.7%,品質損失可忽略
CROP 2026 長度正則化自動 prompt 最佳化,約 −80.6%

KV cache 與服務層(自架推論相關)

  • PagedAttention(vLLM, 2023):近乎零 KV cache 浪費
  • RadixAttention(SGLang, 2023):自動 KV cache 重用
  • KVzip(NeurIPS 2025 Oral):查詢無關的 KV 驅逐,記憶體 −3~4×、延遲 −2×
  • LMCache(2025):跨 GPU/CPU/磁碟/網路的 KV cache,吞吐最高 15×
  • TurboQuant(Google, ICLR 2026):KV cache 壓縮 5×
  • Mooncake:Moonshot AI Kimi 平台的分散式 KVCache 引擎,跨實例前綴重用

宏觀趨勢:Epoch AI 的資料顯示推論價格約每兩個月減半。 這對優化策略的含意是:投資在架構性的優化(快取設計、工具介面、context 紀律)比投資在極端壓縮更划算 —— 前者的收益隨用量成長,後者的絕對收益會被降價稀釋,而複雜度成本會留下來。

14落地路線圖

依「投入 → 回報」排序的執行順序。前兩週應該就能拿到大部分收益。

第 1 週

量測 · 零風險

裝 ccusage/agenttrace(個人)或 Langfuse/LiteLLM proxy(團隊)。 找出:cache 命中率、tool schema 占比、最貴的前 5 個呼叫路徑、重試率。 在有數字之前不要做任何優化 —— 直覺通常會指錯地方。

第 2 週

Quick wins · 高回報低風險

① 開 prompt caching 並重排 prompt(靜態在前);② 開 token-efficient tool use(一個 flag,輸出 −70%); ③ 稽核並移除未使用的 MCP server 與 skills;④ 非即時工作改走 Batch API。

第 3–4 週

工具層改造 · agentic 主戰場

導入 Tool Search(工具區 −85%);自建 MCP server 套用 §4.3 十條; 評估 programmatic tool calling;在 agent 與 context 之間插入輸出壓縮 proxy(RTK/Headroom)。

第 2 個月

路由與 context 紀律

建立靜態的「任務類型 → 模型」對照表(先靜態、量測後再考慮動態); 設定 compaction 閾值與工具輸出上限;為多 agent 訂定摘要契約(1,000–2,000 tokens)與遞迴深度上限。

第 3 個月+

治理 · 只有組織/企業層需要

Gateway 上強制 per-team token budget 與熔斷;showback → chargeback; 月度 FinOps 審查;若自架推論,進場做 KV cache 層優化。

三條貫穿全篇的原則:

先量測,再優化。ProjectDiscovery 的 7%→84% 不是因為換了技術,是因為終於開始看數字。

先快取,再壓縮。快取零資訊損失且折扣更大;壓縮有品質風險且過度會反噬。

架構優於技巧。推論價格每兩個月減半,但錯誤的工具介面與 context 紀律會一直跟著你。

15參考來源

以下逐條列出本報告實際引用到的每一筆資料。標示 A 者為 Wei Ting's Research Vault 所收錄之內容,破折號後註明它在本報告中支撐哪一個論點。

官方文件 — 快取(§03)

  1. A Anthropic — Prompt Caching — 取用:write 1.25×/2×、read 0.1×、各模型最小可快取 token 數、最多 4 個 breakpoint、20 blocks 回看視窗、tools→system→messages 失效串聯
  2. A Anthropic — Prompt Caching 發布公告
  3. A Anthropic — Token-Saving Updates
  4. A OpenAI — Prompt Caching — 取用:1,024 token 自動門檻、GPT-5.6+ write 1.25×、30 分鐘 TTL、prompt_cache_key、顯式 breakpoint
  5. A OpenAI — Prompt Caching Cookbook
  6. A Google Gemini — Context Caching — 取用:90% 折扣、隱式與顯式快取
  7. A DeepSeek — KV Cache磁碟式 Context Caching — 取用:64-token 粒度、V4 Flash 命中 $0.0028/M vs 基礎 $0.14/M
  8. A autocache — Anthropic 透明 proxy,自動注入 cache breakpoint;宣稱成本 −90%、延遲 −85%

官方文件 — Batch 與 Flex(§08)

  1. A Anthropic — Message Batches API — 取用:50% 折扣、最多 10,000 requests、24 小時周轉
  2. A OpenAI — Batch APIFAQ — 取用:50% 折扣、單檔 50K requests
  3. A Google Gemini — Batch API — 取用:50% 折扣且可與 context caching 疊加
  4. A Curator — 批次推論/合成資料函式庫;batch=True 於 OpenAI/Anthropic/Gemini/Mistral 上約省 50%

官方文件 — Agent、工具與 Skills(§04–§06 主要依據)

  1. A Anthropic — Advanced Tool Use / Tool Search — 取用:85% token 縮減、內測保留 191,300 tokens context(§04.2)
  2. A Anthropic — Token-Efficient Tool Use — 取用:輸出 token −70%、屬「flip a flag」等級投入(§02、§04.2)
  3. Anthropic — Programmatic Tool Calling — 取用:模型寫 Python 在容器內呼叫工具、先過濾再回傳;75-tool 基準上計費輸入 −38% 且準確度不變(§04.2)
  4. Anthropic — Agent Skills 總覽 — 取用:三層漸進揭露架構(§05)
  5. Anthropic — Skill 撰寫最佳實務 — 取用:name ≤64 字元、description ≤1,024 字元、metadata ~100 tokens/skill、SKILL.md 上限 ~5,000 tokens(§05)
  6. A Anthropic — Effective Context Engineering for AI Agents — 取用:n² 注意力預算、just-in-time 檢索、compaction、結構化筆記、subagent 回傳 1,000–2,000 tokens、工具設計判準(§05、§06、§07)
  7. A Anthropic — Effective Harnesses for Long-Running Agents
  8. A Anthropic — Long Context Tips — 取用:文件置頂、以 XML tag 標記(§07)
  9. A Anthropic — Context Windows
  10. A Anthropic — Token Counting 端點 — 取用:tokenizer 換代後應以實際計數取代字元估算(§01 警語)

Agentic/MCP/多 agent(§04、§05、§06)

  1. MindStudio — 10 MCP Optimization Techniques — §4.3「自建 MCP server 十條準則」的完整來源,含各項數值與「做 3–4 項即降 50–70%」
  2. MCP Tool Overload: Why More Tools Make Your Agent Worse — 取用:GitHub 官方 MCP server 42,000 tokens、4–5 server 破 60,000、schema 占 context 40–50%、工具過載降低選擇準確度(§01 A2、§04.1)
  3. Token-Efficient Tool Calling: Auth Overhead in Agent Context — 取用:40-tool server 每 turn 10–15 KB schema、OpenAPI 格式對 LLM 過於冗長(§01 A2、§04.1)
  4. Milvus — Why AI Agents Burn Through Tokens — 取用:未收斂檢索的雜訊與「LLM confusion」(§01 A3)
  5. Multi-agent AI costs 15× more, and almost nobody routes it — 取用:agent ≈4× chat、multi-agent ≈15×、失控 spawn 再乘 10×、僅高價值場景可吸收此倍率(§06)
  6. Augment Code — Multi-Agent Cost Compounding — 取用:context 複製與協調輪次構成的乘法結構(§06)
  7. Augment Code — AI Agent Loop Token Costs — 取用:agent 迴圈中 context 約束的設計手段(§06)
  8. How Anthropic Built a Multi-Agent Research System — 取用:orchestrator-worker 架構、3–5 個平行 subagent、獨立 citation pass(§06)
  9. Agent Skills: Progressive Disclosure as a System Design Pattern — 取用:8 skills + 10,000 行文件 → 啟動僅載入 500 tokens 而非 70,000(140× 差距,§05)
  10. A mcp-compressor — MCP proxy:先呈現壓縮後的工具表、按需取完整 schema(§04.4、§05 漸進揭露的 proxy 版)

工具輸出與 prompt 壓縮(§04.4、§07)

  1. A Headroom — 壓縮工具輸出/log/檔案/RAG chunk,60–95%;library/proxy/MCP server 三種形態
  2. A RTK — Rust 單一執行檔 CLI proxy,壓縮 dev 指令輸出 60–90%;相容 Claude Code/Cursor/Copilot/Gemini CLI
  3. A lean-ctx — Rust context 智慧層;shell 輸出壓縮 60–90% + 10 種快取讀取模式 + 76-tool MCP server
  4. A llmtrim — 品質閘控 proxy/MCP server;112 組 A/B 實測輸入 −31%、輸出 −74%(§07「壓縮須配品質閘控」的依據)
  5. A TOON — Token-Oriented Object Notation;均勻物件陣列上比 JSON 少 30–60% tokens(§01 B2、§04.3 第 6 條)
  6. A OpenProvence — 開源 reranker-pruner;剔除約 99% 離題句子、壓縮 80–90% 相關 RAG 文本(§01 A3)
  7. A code2prompt — codebase 轉 LLM prompt,附 token 計數
  8. A tiktoken — OpenAI BPE tokenizer(Python/Rust),快 3–6×

路由與 gateway(§08、§10)

  1. A LiteLLM — 100+ LLM 的 SDK + proxy;cost/latency/least-busy 路由策略
  2. A LiteLLM — Spend Tracking — per-key/per-team 花費追蹤與預算路由(§10 組織層)
  3. A Portkey AI Gateway — 1,600+ 模型、guardrails、快取、負載平衡;2026-05 被收購但維持 Apache 2.0 開源
  4. A Bifrost — 宣稱比 LiteLLM 快 50×;1,000+ 模型的自適應負載平衡
  5. A vLLM Semantic Router — 系統級語意訊號路由
  6. A vLLM — Session-Aware Agentic Routing (SAAR) — 取用:模型切換 −79%、多 agent 部署估計成本 −78.7%(§06 手段 3)
  7. A RouteLLM — LMSYS 以偏好資料訓練的開源 router(最後提交 2024-08)
  8. A LLMRouter — 16+ 路由策略(單輪/多輪/agentic/個人化)與統一 CLI

瀏覽器工具效率(§04.5)

  1. A Anthropic WebFetch Tool — ~1.5 KB AI 摘要輸出,效率 20×
  2. A Playwright MCP — ~10–33 KB accessibility tree,效率基準線
  3. A Lightpanda — ~16 KB raw markdown,效率 2×
  4. A Agent Browser — ~28 KB accessibility tree;2026-05 起停止維護
  5. A WebFetch vs WebSearch 分析 — 10 頁流程 ~15 KB vs ~330 KB 的來源
  6. A browser-use — AI 瀏覽器 agent 的基礎函式庫

可觀測性與成本追蹤(§12、§14 第 1 週)

  1. A Langfuse — 開源 LLM 可觀測性 + 成本追蹤;ClickHouse 收購(2026-01),MIT 授權、持續開發
  2. A ccusage — 14+ coding agent 的本地 token/成本 CLI;離線、不上傳
  3. A agenttrace — 本地 TUI,讀 Claude Code/Codex/Gemini/Aider/Cursor session,顯示 tokens/成本/快取使用/重試/延遲
  4. A OpenLLMetry — OpenTelemetry 式 GenAI 可觀測性,per-call token 與延遲遙測
  5. A tokencost — 400+ LLM 的 USD 成本估算
  6. A AgentOps — agent 監控與 LLM 成本追蹤
  7. A Future AGI traceAI — 跨 35+ 框架的 OpenTelemetry 追蹤
  8. A MLflow — 3.x 版含 GenAI 可觀測性與 per-span token 追蹤
  9. A HeliconeHelicone AI Gateway — ⚠ 2026-03 被 Mintlify 收購,轉為僅維護模式

論文 — Prompt 壓縮(§07、§13)

  1. A LLMLingua(2023)— 由粗到細迭代壓縮,最高 20×(EMNLP)
  2. A LLMLingua-2(2024)— BERT 蒸餾,快 3–6×(ACL)
  3. A LongLLMLingua(2023)— 長 context 下少 4× tokens
  4. A Selective Context(2023)— self-information 剪枝,−50%
  5. A LongCodeZip(2025)— 程式碼感知兩階段,最高 5.6× 且無效能損失(ASE 2025)
  6. A LoPace(2026)— 無損壓縮,節省 72.2%
  7. A Telegraph English(2026)— 符號式改寫,約 −50% 且維持 99.1% 準確度
  8. A Production Compression RCT(2026)— 中度壓縮 −27.9% 成本、過度壓縮反噬(§07 警語的核心依據)
  9. A Prompt Compression in the Wild(2026)— 首個大規模生產研究,30K queries

論文 — 路由與級聯(§08、§13)

  1. A FrugalGPT(2023)— 級聯奠基之作,最高 98% 成本下降(§01 C2)
  2. A RouteLLM(2024)— 2×+ 成本下降且無品質損失
  3. A Hybrid LLM(2024)— 對大模型的呼叫減少 40%
  4. A MTRouter(2026)— 成本感知多輪路由,−58.7%(ACL 2026;§06 手段 4)
  5. A Routing, Cascades & User Choice(2026)— 賽局分析:最優路由通常是靜態的(§08 反直覺發現)

論文 — Context 與推理長度(§01 C3、§07、§13)

  1. A Lost in the Middle(2023)— 模型對 context 中段資訊取用最弱
  2. A Context Rot(Chroma, 2025)— 18 個模型實測,在達到宣稱上限前準確度即開始下滑
  3. A Long Context RAG Performance(Databricks)— 32K–64K tokens 後明顯退化
  4. A RAG vs Long Context — 對許多查詢類型,RAG 便宜 1,250×
  5. A Token Complexity — 每個任務有其內在最小 token 數(§01 B3)
  6. A Chain of Draft(2025)— 僅用 CoT 的 7.6% tokens
  7. A Concise Chain-of-Thought(2024)— 縮短 48.7%,品質損失可忽略
  8. A CROP(2026)— 長度正則化的自動 prompt 最佳化,輸出約 −80.6%

論文與工具 — KV cache/服務層(§13、§10 企業層)

  1. A PagedAttention(vLLM, 2023)— 近乎零 KV cache 浪費
  2. A RadixAttention(SGLang, 2023)— 自動 KV cache 重用
  3. A KVzip(NeurIPS 2025 Oral)— 查詢無關的 KV 驅逐;記憶體 −3~4×、延遲 −2×
  4. A LMCache(2025)— 跨 GPU/CPU/磁碟/網路的 KV cache,吞吐最高 15×
  5. A TurboQuant(Google, ICLR 2026)— KV cache 壓縮 5×
  6. A Mooncake — Moonshot AI Kimi 平台的分散式 KVCache 引擎,跨實例前綴重用

工程實例與產業指南(§10、§13、§14)

  1. A ProjectDiscovery — How We Cut LLM Cost with Prompt Caching — 快取命中率 7%→84%,98 億 cached tokens(§03 R4、§14 原則①)
  2. A Cockroach Labs — Agentic AI Costs at Scale — 重送 context 可占 agent 推論帳單 62%(§01 A1、首頁數據)
  3. A GitHub — Improving Token Efficiency in Agentic Workflows — 剪除未用的 MCP 工具 schema + 改用 gh CLI,agentic CI 支出 −43~62%(§10)
  4. A Redis — LLM Token Optimization — 語意快取約 −73%(§10)
  5. A Together AI — Serving DeepSeek V4 — 壓縮 KV 佈局使單節點容量 1.2M→3.7M tokens(§10)
  6. A Zilliz — Semantic Highlight for RAG — 70–80% token 縮減
  7. A Epoch AI — LLM Inference Price Trends — 推論價格約每兩個月減半(§13 宏觀趨勢、§14 原則③、§15 時效性聲明)
  8. A Premai — 8 Strategies to Cut API Spend 80% (2026)
  9. A The Impact of Prompt Bloat on LLM Output Quality — 冗長本身導致品質下降(§01 B3)
  10. A PromptingGuide — Optimizing Prompts — 壓縮/抽象/過濾策略
  11. A Pinecone — Chunking StrategiesA Galileo — Advanced Chunking Techniques — §07 分塊策略
  12. A JetBrains — Efficient Context Management — observation masking vs summarization(§07)

客戶端與 coding agent(§09)

  1. Context Compaction Deep Dive: Codex CLI / Claude Code / OpenCode — 取用:Codex 於呼叫前修剪過長 function call 歷史、呼叫後過濾結果並重算 token
  2. Codex CLI Performance Optimisation: Token Overhead & Tuning Tactics — 取用:model_auto_compact_token_limittool_output_token_limit = 12000
  3. 7 Strategies to Reduce Codex CLI Token Usage — 取用:AGENTS.md 每輪重讀且能在 compaction 後存活,因此須精簡
  4. openai/codex #19001 — 將 RTK 整合進 Codex CLI — §09 提及的社群整合提案(shell 輸出過濾 60–90%)
  5. Save Claude Tokens: 16 Tactics for Chat, Code & Cowork — 取用:編輯取代追問、每 15–20 則開新對話、Projects 放重複檔案
  6. How to Save Claude Tokens and Stop Hitting Usage Limits — 取用:第 30 則訊息約 232,000 tokens/成本約 928× 的推算(§01 A1、§09)
  7. Token Optimization and Cost Management for ChatGPT & Claude — 取用:兩平台差異、Custom Instructions 與 Memory 的定位對比
  8. 19 Proven Token-Saving Habits for Claude (2026) — 取用:bullet 式 prompt 較省且模型理解更佳、離峰時段建議(2026-03-26 起平日 5–11 AM PT)

企業治理(§10)

  1. Kong — LLM Cost Management: AI Showback and Chargeback — 取用:showback vs chargeback 的定義與導入順序
  2. Token Budgets: Setting and Enforcing LLM Spending Limits Per Team — 取用:團隊層級預算問責是最可靠的抑制浪費手段
  3. 5 Enterprise AI Gateways for LLM Cost Control in 2026 — 取用:gateway 是唯一能在請求送出前攔截的位置(§10 核心區分)
  4. Atlan — LLM Cost Management for Enterprise (2026) — 取用:開源 gateway 起步 vs 商用平台治理深度的差異
  5. 5 Tools for LLM Cost Controls in Enterprises

Wei Ting's Research Vault 收錄、本報告提及但未展開

  1. A LLM Safe Haven — AI coding agent 安全工具箱;關聯理由:安全失敗導致的 agent 重試會浪費 tokens
  2. A Same Task, More Tokens / Context Length Alone Hurts — 輸入長度本身即降低表現(§07)

資料時效性聲明:本報告的價格、模型規格、工具維護狀態擷取自 2026 年 7 月的公開資料。 LLM 定價變動極快(Epoch AI 觀察到推論價格約每兩個月減半), 工具生態的併購與棄置也頻繁(Helicone、Portkey、NotDiamond、Agent Browser 在 2026 上半年皆有變動)。 第三方宣稱的節省幅度多為廠商自述,落地前建議以自身 workload 做 A/B 驗證。