Por que uma "função de grupo sem grupo único" é permitida em uma subseleção, mas não por si só?

Por que a primeira consulta não falha com o mesmo erro que a segunda:

with w as (select 1 product_id, 10 units from dual union all select 2, 5 from dual)
select sum(units) from (select product_id, sum(units) units from w);

/*
SUM(UNITS)
----------
        15 
*/

with w as (select 1 product_id, 10 units from dual union all select 2, 5 from dual)
select product_id, sum(units) units from w;

/*
Error starting at line 7 in command:
with w as (select 1 product_id, 10 units from dual union all select 2, 5 from dual)
select product_id, sum(units) units from w
Error at Command Line:8 Column:8
Error report:
SQL Error: ORA-00937: not a single-group group function
00937. 00000 -  "not a single-group group function"
*Cause:    
*Action:
*/

edit: informações da versão adicionadas:

select * from v$version;
/*
BANNER                                                                         
--------------------------------------------------------------------------------
Oracle Database 11g Release 11.2.0.3.0 - 64bit Production                        
PL/SQL Release 11.2.0.3.0 - Production                                           
CORE    11.2.0.3.0  Production                                                         
TNS for Linux: Version 11.2.0.3.0 - Production                                   
NLSRTL Version 11.2.0.3.0 - Production                 
*/

editar: parâmetros não padrão adicionados:

select name, value from v$parameter where isdefault = 'FALSE' order by name;
/*
NAME                              VALUE                                                                                                                             
--------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
aq_tm_processes                   1                                                                                                                                 
archive_lag_target                3600                                                                                                                              
audit_file_dest                   /u01/app/oracle/admin/oracle/adump                                                                                                
audit_trail                       NONE                                                                                                                              
compatible                        11.2.0.3                                                                                                                          
control_file_record_keep_time     31                                                                                                                                
control_files                     /home/oracle/cfile/controlfile.dat, +DATA/oracle/controlfile/current.915.730988607, +FRA/oracle/controlfile/current.970.730988607 
core_dump_dest                    /u01/app/oracle/admin/oracle/cdump                                                                                                
db_block_size                     4096                                                                                                                              
db_create_file_dest               +DATA                                                                                                                             
db_domain                                                                                                                                                           
db_file_multiblock_read_count     1                                                                                                                                 
db_name                           oracle                                                                                                                            
db_recovery_file_dest             +FRA                                                                                                                              
db_recovery_file_dest_size        375809638400                                                                                                                      
diagnostic_dest                   /u01/app/oracle                                                                                                                   
dispatchers                       (PROTOCOL=TCP) (SERVICE=oracleXDB)                                                                                                
event                                                                                                                                                               
filesystemio_options              setall                                                                                                                            
global_names                      TRUE                                                                                                                              
job_queue_processes               10                                                                                                                                
log_archive_dest_1                                                                                                                                                  
log_archive_dest_10               LOCATION=USE_DB_RECOVERY_FILE_DEST MANDATORY REOPEN=60                                                                            
log_checkpoint_timeout            30                                                                                                                                
memory_max_target                 36507222016                                                                                                                       
memory_target                     36507222016                                                                                                                       
nls_language                      ENGLISH                                                                                                                           
nls_length_semantics              BYTE                                                                                                                              
nls_territory                     UNITED KINGDOM                                                                                                                    
open_cursors                      300                                                                                                                               
pga_aggregate_target              0                                                                                                                                 
processes                         150                                                                                                                               
remote_login_passwordfile         EXCLUSIVE                                                                                                                         
sga_max_size                      32212254720                                                                                                                       
sga_target                        0                                                                                                                                 
shared_pool_size                  536870912                                                                                                                         
smtp_out_server                   mailout.redacted.com                                                                                                                   
streams_pool_size                 1073741824                                                                                                                        
undo_management                   AUTO                                                                                                                              
undo_retention                    900                                                                                                                               
undo_tablespace                   TS_UNDO                                                                                                                           

 41 rows selected
*/

Eu diria que é um bug na sua versão do Oracle.

• Em 11.1.0.7.0, 9.2.0.7.0e 11.2.0.3.0:

  SQL> with w as (
    2  SELECT 1 product_id, 10 units FROM dual
    3  UNION ALL
    4  SELECT 2, 5 FROM dual)
    5  SELECT SUM(units) FROM (SELECT product_id, SUM(units) units FROM w);
  
  ORA-00937: not a single-group group function

A subconsulta definitivamente não é válida. Pode haver uma simplificação feita pelo otimizador na mesclagem das duas consultas agregadas (como sugerido por @ a1ex07 ), mas a mesclagem não deve ocorrer em nenhum caso, uma vez que a consulta não está logicamente correta.

Existem vários erros relacionados ao GROUP BYcomportamento incorreto registrados no MOS, mas não consegui encontrar um que se pareça exatamente com este. O mais próximo que encontrei é o Bug 8945974, onde uma consulta incorreta com a GROUP BYestava trabalhando 10.2.0.3e corrigindo o banco de dados para 10.2.0.4que falhasse adequadamente.

Suspeito que o otimizador de consulta esteja aplicando uma transformação à sua primeira consulta que elimine product_id da visualização em linha e, em seguida, mesclando a visualização em linha na consulta principal, para que seja executado como:

with w as (select 1 product_id, 10 units from dual union all select 2, 5 from dual)
select sum(units) from w;

Na verdade, provavelmente o transforma ainda mais em:

select sum(units) from (select 10 units from dual union all select 5 from dual);