추론 가능 모델에서 사고 사슬(CoT) 추론이 위치 편향(position bias)을 줄이기는커녕 추론 궤적 길이에 비례해 오히려 증가시킨다는 것을 발견한 연구입니다. 13개 추론 모드 구성(두 개의 R1 증류 7~8B 모델, CoT 프롬프트 기본 모델 2개, DeepSeek-R1 671B)에서 12개가 정확도를 통제한 후에도 궤적 길이와 위치 편향 점수(PBS) 간 양의 편상관관계를 보였습니다. CoT 추론은 기존 직접 답변 방식의 기준선 편향을 길이 누적 편향으로 대체하며, 추론 모델을 객관식 평가에서 순서 강건하다고 가정해서는 안 됨을 경고합니다.

• •CoT 추론과 추론 튜닝된 모델이 위치 편향을 줄인다는 통념과 달리, 13개 구성 중 12개에서 군일 관계 길이가 길어질수록 위치 편향 점수(PBS)가 높아지는 패턴을 발견했다.
• •머리 이음(lead) 효과: 특정 시점 이후 재개된 연속은 R1-Qwen-7B에서 절대적 위치 버킷범위에 따라 16%~32%의 위치 선호 옵션으로 이동하는 인과적 증거를 제공한다.
• •671B 규모에서 전체 PBS는 0.019로 작지만 가장 긴 쫓 출력에서는 PBS=0.071로 나타나, 정확도가 편향 표현을 게이트하지만 근본 메커니즘은 없애지 않는다는 점을 시사한다.
• •CoT 추론은 직접 답변 방식의 기준선 편향을 길이 누적 편향으로 대체하며, PBS·확약 변경점·효과적 전환·절단 탐침등 진단 도구킷을 제시한다.