RAG(Retrieval-Augmented Generation)とは?仕組み・設計・評価まで徹底解説

はじめに

ChatGPTに代表される大規模言語モデル(LLM)は強力ですが、最新・社内固有の情報を正確に扱うことは不得手です。これを補うアプローチがRAG(Retrieval-Augmented Generation)。外部ドキュメントやデータベースから関連情報を検索(Retrieve)し、それを根拠として生成(Generate)を行うことで、ハルシネーション抑制・最新性・説明可能性を同時に満たします。

本記事では、RAGの仕組みから、アーキテクチャ設計・ベクトルDB・チャンク分割・プロンプト設計・評価手法・ガバナンスまでを、金融をはじめとしたエンタープライズ導入の観点で網羅的に解説します。

RAGとは何か:LLMの弱点を補う「検索×生成」

RAGは、ユーザーの問い合わせに対して以下の流れで回答を生成します。

  1. クエリ拡張:ユーザー質問を埋め込み(embedding)し、同義語や関連語を補う。
  2. 検索(Retrieval):ベクトルDB等から、意味的に近いチャンク(文書断片)を取得。
  3. 根拠付け:取得したチャンクを「コンテキスト」としてLLMに提示。
  4. 生成(Generation):コンテキストに基づいて回答。出典の引用や根拠の明示も可能。

ポイントは、モデルを再学習せずに最新データを取り込める点。機密文書の取扱い・規制対応が必要な現場でも、ガバナンスの効いたパイプラインを構築しやすいのが強みです。

RAGアーキテクチャの基本構成

  • データ取り込み(Ingestion):PDF/Office/HTML/DB/APIなどをクローリング・正規化。
  • 分割(Chunking):段落/見出し単位でチャンク化。オーバーラップを設けて文脈の切断を回避。
  • 埋め込み生成:チャンクをベクトル化(embedding)。メタデータ(出典URL、更新日、機密区分)を付与。
  • 格納(Vector DB):Approximate Nearest Neighbor(ANN)で高速検索。
  • クエリ処理:クエリの正規化・クエリ拡張(同義語、社内用語辞書)を適用。
  • 検索と再ランク:ベクトル検索+キーワード再ランク(hybrid search)で精度向上。
  • プロンプト構築:システムプロンプト+コンテキスト+ユーザ入力をテンプレート化。
  • 生成:回答+根拠リンク(出典)+免責や制約条件を付与。
  • ロギング&評価:回答品質をオフライン/オンラインで定常評価。

分割(Chunking)戦略:精度を左右する設計ポイント

RAGの精度は「どの単位で文書を分割するか」に大きく依存します。

  • 構造化分割:見出し(H2/H3)、箇条書き、表などの論理構造で区切る。
  • トークン長最適化:512〜1200トークン程度を目安に。短すぎると断片的、長すぎるとノイズ増。
  • オーバーラップ:前後50〜100トークンを重複させ、文脈の断絶を防止。
  • 表・数式:Markdown/HTMLに正規化し、意味保持(セル座標・見出し)する。

さらに、社内用語辞書・略語辞書を持たせ、クエリ拡張や再ランクに活用すると検索リコールが大幅に向上します。

ベクトルデータベース選定:速度・精度・運用性のバランス

選定時は以下を評価軸にします。

  • 検索方式:HNSW/IVF/ScaNNなどANNインデックスの特性。
  • ハイブリッド検索:ベクトル×BM25の再ランクが可能か。
  • メタデータフィルタ:部署・機密区分・日付などでのフィルタ。
  • スケール:シャーディング、レプリカ、スループット。
  • セキュリティ:VPC内運用、KMS、暗号化、監査ログ。
  • コスト:格納量×クエリ頻度×再インデックスコスト。

金融・医療のケースでは、データ所在(Data Residency)ネットワーク分離を満たせる選択肢が重要です。

プロンプト設計:根拠に基づく回答を強制する

RAGでは、プロンプトで以下を明文化します。

  • 役割:あなたは社内ナレッジに基づき回答するアシスタント。
  • 制約:提示コンテキストの範囲外は「わからない」と明言。
  • 出力形式:箇条書き/表/JSONなど、消費側に適した形。
  • 根拠表示:引用元、日付、バージョンを明記。
  • 安全策:機密や個人情報の再出力を禁止。
<system>
- 社内文書コンテキスト内でのみ回答。
- 根拠の出典(タイトル/URL/更新日)を列挙。
- 情報が不足する場合は「不明」と返す。
</system>

評価(Evaluation):継続運用の生命線

RAGは導入後の定常評価が不可欠です。代表的な指標は次の通り。

  • Faithfulness(忠実性):回答がコンテキストに忠実か。
  • Answer Relevancy(関連性):質問にどれだけ適合しているか。
  • Context Precision / Recall:正しい根拠を含められているか・漏れがないか。
  • Latency / Cost:1クエリ当たりの応答時間とコスト。
  • Human-in-the-Loop指標:人手評価、フィードバック率、再検索率。

オフライン評価(ゴールドデータセット)とオンライン評価(A/Bテスト、CSAT)を併用し、チャンク・埋め込み・再ランク・プロンプトを段階的にチューニングします。

セキュリティとガバナンス:金融・エンタープライズの必須要件

  • 分類とラベリング:PII/PCI/機密の自動タグ付けとクエリ時のフィルタ。
  • RBAC/ABAC:部署・職務・目的に応じたアクセス制御。
  • 監査ログ:クエリ内容・返却根拠・回答の完全トレース。
  • データ所在と暗号化:保存時・転送時の暗号化、鍵管理。
  • 安全出力:機微情報のマスキング、法令・規程の自動チェック。

特に金融では、根拠の提示回答再現性(どの時点のどの文書に基づいたか)が重視されます。RAGはこの要件に適合しやすい設計です。

レイテンシとコスト:現実解のチューニング

  • クエリ拡張の計算量を抑えつつ再現率を確保。
  • ハイブリッド検索の再ランク深度(k)を最適化。
  • キャッシュ:質問と回答、再ランク結果を短期キャッシュ。
  • モデル選択:軽量モデルで下案生成→高性能モデルで最終化。
  • バッチ処理:大量ドキュメント更新は夜間にインデックス。

導入パターン:PoCから本番まで

  1. PoC(2〜4週間):限定ドメインの文書で検証。評価設計を先に作る。
  2. Pilot(4〜8週間):CS/営業/法務など1〜2部門で運用。Human-in-the-Loop。
  3. Production:RBAC・監査・監視・可観測性(メトリクス/ログ/トレース)を整備。

段階ごとにKPIと出口(業務時間短縮、一次回答率、社内検索ヒット率など)を明確にします。

RAGのKPI設計:効果を“事業値”で測る

  • 一次解決率(FCR):人手へのエスカレーション率を何%削減したか。
  • 回答忠実性スコア:Faithfulnessの平均値と下限値。
  • 検索精度:正根拠含有率(Context Precision)。
  • 応答時間:p95レイテンシ、ピーク時の安定性。
  • コスト:1リクエスト当たりの推論+検索+ネットワーク費。

加えて、時間削減×人件費回答品質向上による再作業削減など、金額換算のROIを四半期単位で追うと投資対効果が明確になります。

実装ロードマップ(30-60-90)

Day 1–30:最小構成でPoC

  • 対象ドメイン選定(例:FAQ/製品マニュアル/社内規程)
  • チャンク戦略・埋め込み・ベクトルDBの初期選定
  • 評価データセット作成(30〜100問)

Day 31–60:Pilotと運用要件の明確化

  • ハイブリッド検索・再ランク導入、プロンプトの制約強化
  • 監査ログ・マスキング・RBACを追加
  • CS/営業/法務の1〜2部門で実運用テスト

Day 61–90:本番展開準備

  • 可観測性(メトリクス/ログ/トレース)とSLAの策定
  • バージョニングと再現性確保(出典の固定化・スナップショット)
  • 継続評価の自動化(定期スコアリング・回帰テスト)

ユースケース:中小企業から金融まで

  • バックオフィスQA:経費規程・勤怠・税務対応の社内検索。
  • 顧客サポート:マニュアル・リリースノートに基づく一次回答の自動化。
  • 契約レビュー補助:条項検索と社内規程の照合、リスク箇所の抽出。
  • 金融リサーチ:社内アナリストレポート+外部公開情報の横断Q&A。

FAQ:よくある質問

Q1. RAGとファインチューニングはどちらを先にやるべき?

RAGが先です。再学習不要で最新情報を反映でき、ガバナンス設計もしやすいからです。癖の強いスタイルや社内業務の定型化が必要になった段階で、はじめて微調整を検討します。

Q2. 文書更新が多いが、運用負荷は?

取り込み・埋め込み・インデックスを差分更新にし、夜間バッチ+イベント駆動で自動化すれば負荷は小さくできます。

Q3. 法務・監査対応で気をつける点は?

出典の提示・回答再現性・監査ログが鍵です。いつ・誰が・どの根拠で回答したかを追跡可能にしましょう。

まとめ

RAGは、LLMに最新かつ信頼可能な社内知識を取り込み、根拠に基づく回答を実現する強力な手法です。正しいチャンク設計、ハイブリッド検索、評価・ガバナンスを整備すれば、中小企業の業務効率化から金融・エンタープライズの厳格な要件まで幅広く適用可能です。

Rudgley株式会社は、AI × SaaSで「信頼できるデジタル基盤」を提供します。RAGのPoCから本番運用、セキュアな内製化支援まで、お気軽にご相談ください。


無料相談・資料ダウンロードお問い合わせフォーム または 資料DLページ からお気軽にどうぞ。

コメント

この記事へのコメントはありません。

関連記事