OPID: On-Policy Skill Distillation for Agentic Reinforcement Learning

Shuo Yang, Jinyang Wu, Zhengxi Lu, Yuhao Shen, Fan Zhang, Lang Feng, Shuai Zhang, Haoran Luo, Zheng Lian, Zhengqi Wen, Jianhua Tao

arXiv:2606.26790 · 2026-06-26 공개 · arXiv · PDF

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Abstract

Outcome-based reinforcement learning provides a stable optimization backbone for language agents, but its sparse trajectory-level rewards provide little guidance on which intermediate decisions should be reinforced or suppressed. On-policy self-distillation offers dense token-level supervision, yet existing skill-conditioned variants often rely on external skill memories or retrieved privileged context, which are costly to maintain and can be mismatched with the state distribution induced by the current policy in multi-turn interaction. We propose OPID (On-Policy Skill Distillation), a framework that extracts skill supervision directly from completed on-policy trajectories. OPID represents trajectory hindsight as hierarchical skills: episode-level skills capture global workflows or failure-avoidance rules, while step-level skills capture local decision knowledge at critical timesteps. A critical-first routing mechanism uses step-level skills when critical decisions are identified and falls back to episode-level skills as default guidance otherwise. The selected skill is injected into the interaction history, allowing the old policy to re-score the same sampled response under both original and skill-augmented contexts. The resulting log-probability shift yields a token-level self-distillation advantage, which is combined with the outcome advantage for policy optimization. OPID thus preserves RL as the primary training objective while introducing dense, distribution-matched hindsight supervision. Experiments on ALFWorld, WebShop and Search-based QA demonstrate that OPID generally improves agent performance, sample efficiency, and robustness over outcome-only RL and existing skill-distillation baselines. Our code is available at https://github.com/jinyangwu/OPID/tree/main.

한국어 요약

한 줄 요약

OPID는 언어 에이전트의 강화 학습에서 풍부한 스킬 지도를 제공하는 온-파일리 스킬 디스틸레이션 프레임워크이다.

핵심 기여도

핵심 아이디어

기존 스킬-조건화 디스틸레이션 방법은 외부 스킬 메모리나 특권 정보에 의존하여 정책 분포와 불일치가 발생할 수 있다. OPID는 이 문제를 해결하기 위해 온-파일리 트레이젝토리에서 직접 스킬 정보를 추출한다. 트레이젝토리는 계층적으로 분해되며, 에피소드 수준 스킬은 전체 흐름을, 스텝 수준 스킬은 특정 시점의 결정을 포착한다. Critical-first 라우팅은 중요한 결정 시점에 스텝 수준 스킬을 우선적으로 적용하여 정책의 안정성과 유연성을 동시에 유지한다.

기술적 접근법

주요 결과

의의 및 한계

OPID는 강화 학습의 안정성과 디스틸레이션의 유연성을 결합하여 언어 에이전트 학습을 개선한다. 특히, 외부 정보 없이 온-파일리 데이터만으로 스킬을 추출하는 점에서 실용적 가치가 크다. 그러나, 트레이젝토리 기반 스킬 추출은 상호작용이 복잡한 환경에서 계산 비용이 증가할 수 있으며, 초기 정책의 품질에 따라 성능이 크게 달라질 수 있다.

실용적 활용

OPID는 대화형 AI, 자동화된 QA 시스템, 멀티턴 웹 탐색 등 언어 기반 에이전트가 필요한 산업 및 연구 분야에 적용 가능하다. 특히, 정책 학습 과정에서 외부 지도 없이 내재적 지식을 활용하는 시스템 설계에 유용하다.