玑衡 Jiheng — 给 AI 产品用的精确数学层
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分数不丢、根号不近似、绝不静默舍入。
模型很擅长推理,却不擅长算术。一个被静默舍入的数字,可能一路传进报价、报表或仓位里。 玑衡只做一件事:要么给出精确值,要么明确告诉你为什么给不了。
以古代测天仪器“璇玑玉衡”为名:测量要准,计算也是。 既可作为 DSH 插件,也可作为 独立 MCP 服务器 接入任意 MCP 客户端。
| 能力 | 说明 |
|---|---|
| 精确 | 1/3 保留分数,sqrt(2) 保留根号,2^200 逐位精确 |
| 符号 | solve / diff / integrate / simplify / expand / factor / subs |
| 多域 | 统计、金融、工程、单位、日期、分布、线代、ODE、特殊函数等 19 个能力包 |
| 多步 | 一次调用用 steps 提交命名中间量,避免模型反复往返 |
| 并行 | calc_shard 拆区间并行;worker 池 1–16 个进程 |
| 可扩展 | .calc/plugins/*.py 热加载;设置页可加/删公式 |
| 可发现 | functions() 列全部函数,help("name") 查签名 |
为什么选 Jiheng
不同工具优化的目标不同。Jiheng 只专注一件事: 给 AI 代理一个快、准、本地、接口干净的精确计算器。
| Jiheng | Wolfram(Alpha / Cloud) | SymPy MCP | Code Interpreter | |
|---|---|---|---|---|
| 精确分数/根号 | ✅ 始终(1/3、sqrt(2)) |
✅ | ✅ 但接口偏底层 | ⚠️ 不写代码就是浮点 |
| AI 原生接口 | ✅ steps、functions()、help()、教学式错误 |
⚠️ 偏文档 | ❌ 原始 API | ✅ 通用 |
| 本地、无需 API key | ✅ uvx jiheng-mcp |
❌ 云端/付费 | ✅ 本地 | ❌ 托管 |
| 热延迟 | 约 3ms/次 | 网络往返 | 每次起 Python | 秒级 |
| 领域覆盖 | 19 个包:统计、金融、工程、单位、日期、分布、ODE、线代… | ✅ 很广 | 只有基础数学 | ⚠️ 靠库 |
| 一次调用多步 | ✅ 命名 steps |
⚠️ | ❌ | ✅ 写代码 |
| 并行拆题 | ✅ calc_shard + worker 池 |
❌ | ❌ | ⚠️ 手动 |
| 符号深度 | ⚠️ 够用,非 Wolfram 级 | ✅ 最强 | ✅ 强 | ⚠️ 靠 SymPy |
| 难数值积分 | ⚠️ 已改进,非 Wolfram 级 | ✅ | ⚠️ | ✅ SciPy |
| 中文口径 | ✅ 折扣/税/日期/单位模板 | ⚠️ | ❌ | ⚠️ |
| 许可/成本 | MIT,免费 | 付费/云端 | BSD,免费 | 免费但托管 |
| 可测量基准 | ✅ 1000 题混合基准 97.6% | — | — | — |
适合用 Jiheng:
- 你在做 AI Agent / MCP 客户端,需要一个可靠的计算器工具
- 需要精确值(金额、分数、根号),不能静默舍入
- 想要一条命令、本地运行、毫秒级延迟
- 需要金融、单位、日期、工程等现成函数,不想写 Python
- 需要稳定可解析的输出,以及模型能自己修正的错误提示
不适合用 Jiheng:
- Risch 级符号积分、Meijer-G、PDE → 用 Wolfram / Mathematica
- 大型 CSV / DataFrame 处理 → 用代码执行 / DuckDB
- 实时行情、新闻、网页查询 → 先取数据,再交给 Jiheng
- 任意编程任务 → 用代码解释器
互操作(Interoperability)
Jiheng 是计算层,不是数据层。它不连接数据库、不抓网页、不读文件, 只负责把“已经拿到的数字”算准。数据获取交给专门的 MCP 工具,两者组合使用:
| 需要做什么 | 用什么 |
|---|---|
| 从数据库/CSV 取数 | 数据库 MCP、文件 MCP、代码解释器 |
| 统计、金融、单位、日期计算 | Jiheng |
| 大表 join / ETL | DuckDB / 代码执行 |
| 画图 | 图表 MCP |
典型链路:
数据库 MCP:SELECT month, revenue FROM finance
↓
[120000, 135000, 149000, 162000]
↓
Jiheng:cagr(162000, 120000, 3) → 0.105...
Jiheng:mean([...]) → 141500
Jiheng:npv(0.08, [...], 1) → 折现值
为什么不在 calc 里内置数据库连接:
- 不保存数据库凭据
- 不暴露 SQL 执行面
- 不发起网络请求
- 计算器保持小、可审计、可离线
如果你需要“只读 SQLite / DuckDB / CSV”,建议用独立的数据工具或 MCP, 把结果数字交给 Jiheng 计算。
快速开始
30 秒上手(MCP)
1. 安装 uv(已装可跳过)
# macOS / Linux
curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh
# Windows PowerShell
irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex
2. 让客户端启动 Jiheng
在 Claude Desktop、Cursor、Codex 等 MCP 客户端配置里加入:
{
"mcpServers": {
"jiheng": {
"command": "uvx",
"args": ["jiheng-mcp"]
}
}
}
第一次启动时 uvx 会自动下载 jiheng-mcp,之后走本地缓存。
3. 重启客户端,直接提问
用 calc 算 1/3 + 1/6
用 calc 算 mean([12,15,9,22])
用 calc 算 npv(0.08, [623,644,431,286], 1)
用 calc 算 sqrt(2)*sqrt(2)
其他安装方式
| 方式 | 命令 |
|---|---|
| PyPI(pip) | pip install jiheng-mcp |
| 本地目录开发 | uvx --from ./dsh-calc jiheng-mcp |
| 直接从 git | uvx --from git+https://github.com/CQQOOQ123/jiheng jiheng-mcp |
DSH 插件
plugin_manager install_bundle target="D:\AI\DeepSeek-workplace\创造模式\dsh-calc"
plugin_manager set_bundle target="@local/jiheng" enabled=true
装载后工具表出现 calc;设置 → 计算器 出现配置页。
直接跑 MCP server(调试用)
cd dsh-calc
python -u mcp_server.py # 读取 stdin 的 JSON-RPC
工具参数
{
"expr": "最终表达式(可省略,若 steps 已给出结果)",
"steps": [{"name": "中间变量名", "expr": "子表达式"}],
"defs": {"const": {"k": 1.05}, "fn": {"f": {"p": ["x"], "e": "x^2"}}}
}
返回:content[0].text 为十进制优先的结果(附精确形式);错误时 isError: true,
文本中包含可修正的提示。
工具用法示例
calc(expr="1/3 + 1/6") → 1/2
calc(expr="sqrt(2)*sqrt(2)") → 2
calc(expr="mean([12,15,9,22])") → 14.5
calc(expr="loan_pmt(1000000, 0.049, 20)") → 月供
calc(expr="black_scholes_call(115,113,1,0.05,0.30)")
calc(expr="npv(0.08, [623,644,431,286], 1)") → start=1 表示首笔第 1 年末
calc(expr="functions()") → 全部函数名
calc(expr="help(\"norm_cdf\")") → norm_cdf(x, mu, sigma) — 正态累积分布
多步一次提交(推荐,减少往返):
{
"steps": [
{"name": "d1", "expr": "(ln(115/113)+(0.05+0.3^2/2)*1)/(0.3*sqrt(1))"},
{"name": "d2", "expr": "d1-0.3*sqrt(1)"},
{"name": "C", "expr": "115*norm_cdf(d1)-113*exp(-0.05)*norm_cdf(d2)"}
]
}
⚠️
N(expr, digits)是数值求值,不是正态 CDF;CDF 用norm_cdf(x)。
常用函数
- 运算/常量:
+ - * / % ** ^、pi、e - 统计:
sum mean std std_pop std_sample var_pop var_sample median quantile min max count corr cov regression - 金融:
loan_pmt npv(rate, flows[, start]) annuity_pv discount_factor irr bond_price bond_duration black_scholes_call black_scholes_put - 单位:
unit_convert unit_add unit_mul unit_div unit_pow unit_eval+convert - 日期:
days_between date_add weekday - 符号:
solve diff integrate simplify expand factor subs limit series taylor - 工程:
stress strain bending_stress beam_cantilever_point heat_flux thermal_resistance - 分布:
norm_pdf norm_cdf norm_quantile t_pdf chi2_pdf - 函数发现:
functions()、help("name")
完整 61+ 函数见 AI-USAGE.md。
配置
使用策略(policy)
设置页可选,或 cordis.patch.yml 的 config.policy:
| policy | 行为 |
|---|---|
always |
任何计算都调工具 |
complex |
只在数组统计、金额、单位、符号、3+ 步、大数时调(默认) |
auto |
模型自判 |
never |
不注册工具 |
custom |
用 customRules 自然语言规则 |
限额
设置 → 计算器 → 限额(存 <calcHome>/settings.json,立即生效):
| 限额 | 默认 | 超限 |
|---|---|---|
max_series |
10000 | 报错 |
max_output_items |
200 | 列表转摘要 |
max_expr_chars |
2000 | 报错 |
max_steps |
50 | 报错 |
max_symbol_len / max_decimal_len |
120 / 4000 | 降级为数值 + exact=false |
exact_only |
1 | 长符号表达式保留精确形式(同时给 d) |
strict_numeric |
0 | 1=无法精确表示时报错 |
Worker 池
默认 1 个常驻进程(单次约 3ms);高并发/重符号任务可开池:
# cordis.patch.yml
workers: 1 # 1..maxWorkers,或 auto
maxWorkers: 8 # 硬上限 16;每个约 52MB
auto:起始 1 个,忙时自动扩到maxWorkers- 设置页可查看 运行中/就绪,切换 1..8 / 自动 / 自定义,保存即生效
- 接口:
GET/POST /calc/workers、POST /calc/batch(1..200 条表达式并行) - worker 启动完成发
{"ready":true}握手;扩容后等全部就绪再返回
环境变量
| 变量 | 默认 | 说明 |
|---|---|---|
DSH_CALC_PYTHON |
自动探测 | worker 解释器 |
DSH_CALC_HOME |
./.calc 或 ~/.calc |
公式/设置目录 |
DSH_CALC_TIMEOUT_MS |
8000 | 单次求值超时 |
DSH_CALC_DEBUG |
空 | 透传 worker stderr |
DSH_CALC_POLICY |
空 | 临时覆盖策略 |
DSH_CALC_BUILTIN_PACKS |
包内 packs/ |
内置能力包目录 |
架构
DSH Host (Node, 常驻)
└─ index.js ──注册 calc / calc_shard 工具──▶ ctx.tools.register
│ spawn(1..N 个)
▼
worker.py(常驻,JSON 行协议,~3ms/次)
└─ calc_core.py AST 白名单 + Fraction + SymPy
└─ packs/*.py 能力包(热加载)
MCP 客户端 ──stdio JSON-RPC──▶ mcp_server.py ──▶ calc_core.py + packs/
- 常驻 worker:避免每次 250–800ms 的 Python 启动
- 禁
eval:AST 白名单,只允许数字/字符串/列表/四则/幂/白名单函数 - 精确优先:能 Fraction 就 Fraction,涉及根号/π/超越函数才进 SymPy
精度契约
- 四则/整数幂/百分比/统计 → 精确有理数:
1/7*7 = 1、2^200精确 - 分数/根号/常量保留符号,同时给
d字段(30 位小数) - 超越函数能化简就化简(
sin(pi/6)=1/2、log(1000,10)=3) - 精确分数过大时降级为小数,标
exact=false - 永不静默舍入;所有近似都有说明
错误协议(方便模型一次改对)
{"e":"ValueError","msg":"unknown function 'norm_cdf'... did you mean ..."}
{"e":"ValueError","msg":"invalid date '2026-02-30': 2026-02 has 28 days ... Do not roll over."}
{"e":"ValueError","msg":"dimension mismatch: GB (data) vs kg (mass)"}
{"e":"ValueError","msg":"not an expression (hint: multiple statements are not supported ...)"}
设置页与 HTTP 路由
/calc/status:版本、策略、注册状态、worker/就绪数、目录POST /calc/policy:{policy, customRules}GET/POST /calc/limits:限额;{"reset":true}恢复默认GET/POST /calc/workers:worker 池POST /calc/batch:{exprs:[...]}并行求值GET/POST /calc/packs:公式包/能力包
能力包扩展
.calc/plugins/*.py(或包内 packs/):
NAME = "stats"
def register(reg):
reg.func("corr", ["x", "y"], corr_impl, doc="Pearson 相关系数")
- 纯函数、无 IO、无状态;输入输出为精确值
- 修改/新增后自动热加载(worker 校验 mtime)
- 指导文档:
PACKS.md
拆题并行(calc_shard)
calc_shard(expr="x*exp(x)", var="x", from=0, to=1, shards=4, mode="integrate", op="sum")
→ sum(nintegrate) = 1
mode:integrate/sum;op:sum / mean / max / min- 只适合可分解题型(区间积分、区间求和、参数扫描)
测试与基准
python dsh-calc/test_cases.py # 63 项:精度/统计/语义/错误/安全
python dsh-calc/test_packs.py # 124 项:能力包
python dsh-calc/test_worker.py # 12 项:worker 协议/热加载/ready
node dsh-calc/test_client_contract.mjs # 8 项:客户端契约
node dsh-calc/test_routes.mjs http://127.0.0.1:3379 # 26 项:HTTP 路由
python research/bench/mcp_smoke.py # 7 项:MCP 冒烟
质量审计记录见 [`QUALITY.md`](https://github.com/CQQOOQ123/jiheng/blob/main/QUALITY.md)。
基准(1000 题混合题集,deepseek-v4-flash,自然使用模式):97.6%(976/1000)。
常见问题
Q:std 是样本还是总体?
A:std/std_pop/var/var_pop 是总体;std_sample/var_sample 是样本。
sharpe、zscore、cov 内部使用样本口径(ddof=1);max_drawdown 默认要求价格严格 >0,allow_leading_zeros=1 时允许前导 0。
Q:为什么 N(...) 不等于正态 CDF?
A:N(expr, digits) 是数值求值;正态 CDF 用 norm_cdf(x)。
Q:npv 第一笔为什么不折现?
A:默认 start=0(flows[0] 在 t=0);年末现金流用 npv(rate, flows, 1)。
Q:非法日期会怎样?
A:明确报错(如 2026-02-30),不会顺延到 3 月 2 日。
Q:api retries exhausted 是什么?
A:模型 API 连续重试 6 次仍失败(限流/网络),不是计算器错误;用 --resume 补跑。
开发与发布
- CI:
.github/workflows/test.yml在 push / PR 时跑核心、能力包、文档、客户端、MCP 冒烟测试 - 发布:
.github/workflows/publish.yml在 GitHub Release 发布时自动构建并上传 PyPI (Trusted Publishing:GitHub OIDC,无需长期 token)
发布流程:
# 1. 改版本号(同步 package.json / pyproject / mcp_server)
python scripts/bump_version.py 0.3.2
# 2. 更新 CHANGELOG.md
# 3. 提交并创建 GitHub Release(建议先 Draft,确认后再 Publish)
# 4. Release 触发 publish.yml → 自动发布到 PyPI
PyPI 项目需在 Publishing 里配置 GitHub publisher:
Owner: CQQOOQ123
Repository: jiheng
Workflow: publish.yml
Environment: (留空)
手动发布(备用):
$env:UV_PUBLISH_TOKEN = "pypi-..."
uv build --directory dsh-calc
uv publish dsh-calc/dist/*
已知限制
- 表达式不是 Python:不支持推导式/循环/赋值(有意为之)
- 单位表覆盖常用类别,不是全量单位库
- 循环小数/超越函数是近似(有
exact=false标记) - 单点符号运算无法用
calc_shard切分 - 宿主重启前改
index.js不热更新;calc_core.py在 worker 重启后生效
安装 / 打包
uv build --directory dsh-calc
# dist/jiheng_mcp-0.3.2-py3-none-any.whl
# dist/jiheng_mcp-0.3.2.tar.gz
Docker:
docker build -t jiheng-mcp dsh-calc
docker run -i --rm jiheng-mcp
版本与品牌
当前 0.3.5。
- 品牌:玑衡 Jiheng
- GitHub 仓库:https://github.com/CQQOOQ123/jiheng
- MCP 包名:
jiheng-mcp(PyPI/npm 均可用) - DSH 插件 id:
@local/jiheng
版本号唯一来源:dsh-calc/package.json;scripts/bump_version.py 同步
pyproject.toml 与 mcp_server.py。
许可证
MIT(见 LICENSE)。
允许任何人自由使用、修改、分发、商用,保留版权声明即可,无担保。
package.json 与 pyproject.toml 已声明 MIT。
为什么选 MIT
- AI/Agent 生态主流是 MIT:MCP SDK、LangChain、Ollama、llama.cpp、React/Vue 等
- 计算器的价值在“被集成”,不在“禁止别人用”;宽松许可证提高采用率
- 依赖(SymPy)是 BSD,与 MIT 完全兼容
- 公司内部工具/闭源产品可以放心接入,不会被 GPL 传染
MIT 项目怎么保护自己
MIT 不限制别人复制代码,保护来自许可证之外:
| 手段 | 说明 |
|---|---|
| 商标 | MIT 只授权代码,不授权名称/图标;“dsh-calc”品牌仍归作者 |
| 版权声明 | 分发时必须保留 LICENSE 和版权行,可追溯来源 |
| Open Core | 核心 MIT,企业版/高级能力包/托管服务单独商业授权 |
| 贡献者协议(CLA) | 接受外部贡献前签 CLA,保留未来双许可/换许可证的权利 |
| 专利 | MIT 无专利授权;担心专利可改 Apache-2.0,或在 CLA 中要求专利授权 |
| SaaS 差异化 | 托管服务的运维、SLA、合规、数据是竞争力;若怕云厂商直接复制,用 AGPL |
典型案例:React(Meta)、VS Code、Ollama、LangChain 都是 MIT/宽松许可, 靠品牌、生态、企业服务/托管平台赚钱,而不是靠许可证封锁。
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