Architecture Journal

Plan Gate Execute

最近在各種 AI coding agent 或 automation workflow 中,常常看到一個共同的模式:

flowchart LR
    Plan --> Gate --> Execute

先規劃,再審查,最後執行。

這看起來像是 AI agent 時代才出現的設計模式,但如果回顧軟體工程與企業管理的歷史,會發現它其實早已存在。

在產品開發與創新管理領域,這個概念有一個非常成熟的名字:Stage-Gate


Stage-Gate:企業產品開發的治理框架

Stage-Gate 是創新管理學者 Robert G. Cooper 在 1980 年代提出的一種產品開發方法。 這個模型將產品開發流程拆成多個 Stage(階段),並在每個階段之間設置 Gate(決策點)。 (Toolshero)

簡單來說:

  • Stage:完成一組工作與產出
  • Gate:決定是否繼續投資

典型流程如下:

flowchart TD
    Idea --> Stage1[Stage]
    Stage1 --> Gate1[Gate]
    Gate1 --> Stage2[Stage]
    Stage2 --> Gate2[Gate]
    Gate2 --> Launch

在 Gate 階段,決策者會評估專案的進展,例如:

  • 技術可行性
  • 商業價值
  • 投資報酬
  • 專案風險

根據評估結果,專案可能會:

  • Go:進入下一階段
  • Kill:終止專案
  • Rework:回到前一階段修正

Stage-Gate 的核心目的,是在產品開發過程中 逐步投入資源並控制風險。 這個模型將創新流程拆成多個階段,每個階段結束時透過 gate review 決定是否繼續推進專案。 (IPBA® Connect)

這種治理方式在製造業與產品開發領域被廣泛採用,成為企業管理創新與新產品開發的常見框架。


AI Agent 為什麼重新強調 Plan

如果把 Stage-Gate 的概念抽象化,可以得到一個更簡單的結構:

flowchart LR
    Plan --> Gate --> Execute

而這正是近年 AI agent 架構逐漸形成的共識。

在早期的 LLM agent 設計中,常見模式是 ReAct(Reason + Act): 模型在每一步同時進行推理與工具呼叫。

但當任務變得複雜時,這種模式往往:

  • 推理成本高
  • context 容易污染
  • 多步驟任務不穩定

因此在 2023 年,LangChain 社群提出了 Plan-and-Execute agents。 這種架構將 規劃(planning)與執行(execution)分離:先生成任務計畫,再逐步執行子任務。 (LangChain Blog)

典型流程如下:

flowchart TD
    A[User goal] --> B[Planner]
    B --> C[Execution plan]
    C --> D[Executor]

這種設計的優點包括:

  • 任務可以被拆解為可控的子步驟
  • 降低 agent 推理迴圈的成本
  • 提升複雜任務的穩定性

換句話說,Agent 不再是 邊想邊做,而是 先想好再做


Google Gemini CLI 的 Plan Mode

隨著 agent 開發工具成熟,「先規劃再執行」的設計也開始進入主流開發工具。

例如 Google 在 Gemini CLI 中推出了 Plan Mode。 在這個模式下,AI 會先分析程式碼與系統架構,再提出修改策略,而不是直接修改檔案。

典型 workflow:

flowchart TD
    A[User request] --> B[Plan]
    B --> C[Human review<br/>Gate]
    C --> D[Execute]

在 Plan Mode 中,AI 可以:

  • 閱讀程式碼
  • 分析依賴關係
  • 理解系統架構
  • 提出修改策略

不能直接修改檔案

這其實是在 coding workflow 中顯式加入 planning 階段,讓開發者可以在執行前先審查策略。


Plan-Gate-Execute:一個跨領域的模式

如果把視角拉高一點,會發現很多領域其實都在使用同一種結構。

領域對應模式
產品開發Stage-Gate
專案管理Phase-Gate
投資決策Staged investment
AI AgentsPlan-and-Execute

本質上它們都在做同一件事:

flowchart TD
    Plan --> Evaluate --> Execute

或更完整地說:

flowchart TD
    Plan --> Gate --> Execute

Stage-Gate 提供的是 企業治理框架。 而 AI Agent 只是把這個概念搬到了 軟體系統與 automation workflow 中。


總結

Plan-Gate-Execute 看起來像是 AI agent 的新設計模式,但其實它只是把一個成熟的管理思想重新應用在工程系統中。

從產品開發到 AI coding agent,這些系統都在解決同一個問題:

如何在不確定環境中做出更好的決策。

而答案往往非常簡單:

先思考,再行動。


參考資料

  • Robert G. Cooper — Stage-Gate innovation model
  • Stage-Gate Process overview
  • LangChain Blog — Plan-and-Execute Agents
  • Google Developers Blog — Plan Mode is now available in Gemini CLI