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区块链的经济学脉络:租值是算力市场价值的源泉
首页 > 币界资讯 > 区块链新闻 2019-01-17 22:35:02
币界网报道:

摘要:一个区块内未争得记账权的矿工的算力消耗在经济学上如何理解,是否如许多人诟病的那样“浪费”?在经济学上,这其实是考察系统的产出和租值耗散之间的关系。

在共识机制合约的约束下,系统的租值和租值耗散是区块链系统存在的合理结果。以比特币系统为例,矿工每10分钟产出一个区块账本,获得一次系统通证奖励。这是一个经济学中典型的合约安排,即对一个区块账本记账权竞争进行约束、规范收入分配。一个区块内,只有一个矿工争得记账权,并获得全部的通证奖励。这种分配方式听起来就好像一群人共同搬石上山,然后劳务费只给出力气最大的那个人一样匪夷所思。一个区块内未争得记账权的矿工的算力消耗在经济学上如何理解,是否如许多人诟病的那样“浪费”。其他矿工的付出是显而易见的,在一个区块内,是没有收入的,在不增加算力的情况下,可能一直无法获得收入;同样很明显的是,其他矿工的算力消耗似乎并非无意义的——工作量证明,矿工的算力竞争保护了51%攻击的门槛和系统的可靠性。试想一下,假设全球只有3台计算机运行比特币的区块链账本,先不说能否处理得了大量的交易,任何一个人迅速投入4台计算机就可以稳稳地进行51%攻击,改写比特币账本。关于POW高耗电,行业内很多人都有上述的疑问,看似明显的“浪费”又似乎是合理的。在经济学上,这其实是考察系统的产出和租值耗散之间的关系。简单说,矿工竞争下投入的算力资源的收入到底如何——这是考察算力资源的租值,浪费是否严重——考察租值耗散的情况。

一、矿工的收入和成本:租值

矿工算力资源的成本分析须从租值角度考察。区块链系统的市场要素包括矿工、消费者和资源供给者,市场结构涉及账本资源、矿工算力两类资源和两个交易市场,区块链系统的资源包括了这两类资源。市场要素的分配收入是在共识机制(合约)的约束下竞争所得。抛开区块链系统的账本资源(例如房产链中的房产资源),狭义地说,区块链系统所直接投入的资源是矿工的算力资源。如比特币系统,矿工消耗真金白银,换取通证奖励,这就是矿工的收入和成本。我们谈论POW机制的高耗电是否浪费的时候,站在这个层面,实际上是探讨,矿工投入的算力资源的所提现的价值高低,这就是租值。下面我们先明确一下收入、成本和租值的概念。

收入的概念。费雪有句名言:收入是一连串的事件(Income is a series of events)。 20世纪最伟大的经济学家费雪,在其著作《利息理论》中讲到,资产价值来自于未来收入的折现,资产的价值来自于能够带来收入的价值。说到收入,我们通常会因一些常识而误解。站在劳动者的角度,收入是工资,站在公司的角度收入可能指的是营业收入或者利润;这些都不是收入的完整概念,其实读过《利息理论》的朋友应该知道,这些可能是一种利息存在,收入一定是跟资产联系在一起的(一些概念并非资产,无从谈收入,比如泛泛地说“区块链系统”这个概念),收入是一个串流。经济学意义上的收入以费雪的解释最为精妙:收入是一系列事件。果树会结果,农地有收成,这都是收入;这个收入未必等到果树稻熟才收到,果树和农地作物每天每分钟都在发生变化,这些都是收入的一部分——想一想,果树未结果也可以(作为资产)转让,这是因为果树时刻都有着收入。从另一个角度看,收入是不削减财富的最高可能消费。(Income is potential consumption without trenching on wealth.) 矿工的算力资源作为资产,其收入就是通证奖励。

成本的概念。亚当·斯密曾经说过:给我那我需要的,你可获这你需要的,是每次交易的意思。任何获取,都会有代价,经济学概念叫做成本,这个成本是机会成本(opportunity cost),成本是不可避免的最高代价。成本是因为有选择而起的,没有选择就没有成本,也就是说,成本是放弃的最有价值的机会。成本永远向前看,过去的付出,即沉默成本不是成本,因为这不影响你的选择。从不同角度看,矿工算力资源的成本可能是算力资源别作他用(卖给别人、开发软件、运行一个互联网平台等)的收入,也可能是参与其他区块链系统挖矿的收入,后者是较为局限的限定条件下的比较。有意思的是,一个具备相当算力资源的人,考虑是否攻击比特币网络,或者实时双花的时候,抑或考虑是否参与比特币挖矿,他都会考虑到机会成本,分析一下这样做是否值得,是否有更好的选择。

租值的概念。租值是资源或物品的收入,但收入的增加或转变不影响供应行为。租值的概念非常重要,但有些复杂。租值最早来源于土地的租金,很显然,不管租金增减,土地的供应并没有改变。经济学界也有这样的解释:租值是对资产的付费,这个解释似乎通俗,但租值的特征并没有体现。教科书用“利润”(profit)来称呼这个收入减去成本的数值是不确切的,也是常人经常将利润、盈利和价值混淆的根源,严格来说是过于狭隘,应该用“租值”(rent)来称呼才是确切的。总之,我们可以泛泛地理解为:租值是指具有价值的资源或物所带来的收入

关于租值,有以两个重点需要明确:

1) 租值是收入,可以预期,可以利用利率折现。然而,与一般的收入不同,租值的增减或转变是不会影响供应行为的,但这只是某些有关的供应行为不变;租值是从某些供应行为不变的角度看收入。也就是说,收入的转变不影响行为或资源的使用,租值是“多余”的,即是英文surplus的意思。

2) 租值是成本,可以预期及折现。但是租值作为成本看不是指资源或生产要素另谋高就的机会成本,而是把生意或资产转让、出手的机会成本。比如一家企业做了投资,生产要素使用不便,如果企业把生意打包在市场出售,所得的是企业的净值。出售整个企业是一个机会,其净值是不出售(继续经营)的成本。从生产行为不变看,这净值也是多余的,因为净值的变动,生产或者供应行为不变。

3) 租值是一个看问题的角度。教科书经常以猫王为例解释租值。作为二十世纪收入最高的歌星,成歌星之前是一名货车司机,月收入只有数百美元。如果歌星猫王的收入大幅度的减少了,他还是会继续做歌星,不会回头做司机。在大幅收入转币中,他做歌星的职业(供应)不变。收入转变而职业不变,其收入可以看作是租值。这里需要注意,租值的理念是指收入有所转变而某些供应行为不变。这是指某些可变的选择,在收入的转变中不存在,所以这部分收入可以作为租值来看。但事实上,说某些选择不存在,不是说完全没有其他选择存在,其他选择永远存在。收入大幅降低,猫王对演艺的付出会有所改变(改变歌单、不卖力气唱),从个人角度看供应行为有变,因此猫王的收入是其他选择的机会成本,并不是租值。但是从更高层面社会角度看,猫王作为歌星收入大幅降低并不会选择做司机或者其他职业,收入改变而供应行为不变,这收入就是租值。如果从更深层次考虑,无论收入如何改变,猫王做什么都是在工作,除非收入降低到零,从社会角度看,猫王的收入全部是他的租值,一命呜呼才是他的成本。因此,从没有选择的不变角度看,收入是租值;从有选择而可变的角度看,放弃了的收入的成本

区块链系统为用户提供服务的过程,即矿工在挖矿中获得奖励过程中,这系列事件就是各自的收入,同时一定面临成本和用的付出。我们在讨论比特币POW机制高耗电是否浪费以及其他共识机制是否更高效的时候,从经济学角度,实际上我们在分析不同共识机制下的系统的收入、成本,更确切说是系统的租值和租值耗散(共识机制所必须付出的成本代价)。

二、从上头成本的角度看算力市场租值

上头成本的概念能够解释企业为何在市场的波动中存在。为理清概念,张五常提出一个“成本定律”:直接成本是按度量产量而支付的费用。以投资建厂为了,入局的投资者购置厂房,这部分肯定是上头成本——厂房转手是售价高低都不会影响你的经验行为,这是租值。张五常讲道:“下了注后,覆水难收的历史投资,其回报是靠上头成本的租值收入。这租值的或高或低,除了需求变动与直接成本变动的因素外,主要是其他还未参与的可能的竞争者的入局投资成本。换言之,租值会受到还未入局的投资成本的保护,也是收到市场的保护。”从机会成本的角度看,将入局的投资或合约转让出去的售价,就是作为成本的租值;显然,无论售价高低,都不会影响供应行为(即一旦入局,售价高低都不会影响投资后的经营行为)。一个企业投资入局,市价减去直接成本形成的盈余,加起来就是上头成本,这部分是企业的租值,由于这些租值的存在,企业在市场的起起落落中仍然能够存活。这部分租值保护着入局的企业,也对未入局的竞争者形成了一个成本的门槛。

矿工的算力消耗是上头成本,也是租值,但不是沉没成本。我们经常把过去的投入称为沉没成本,然而沉没成本不是成本。在一个区块内未争得记账权的全体矿工是消耗了真金白银的,这部分并非沉没成本,这部分算力消耗完全可以从上头成本(overhead costs)角度去理解,其满足上头成本的特性。也就是说,这部分算力消耗是一项租值,其租值受市场的维护。从这个角度能够解释挖矿的经济学合理性。一个区块内,争得记账权的矿工,其租值是受市场的保护(比特币价格的厘定),也受其他未入局的可能的竞争者的入局投资成本的保护。这部分未入局的投资成本,可以理解为其他矿工可能增加而实际并未增加的边际算力。从这个角度看,比特币奖励的市场价格就是矿工的收入,也是其租值减去直接成本后的剩余。很关键的问题就是:电力消耗是直接成本还是上头成本?也就是说,作为算力重要的组成部分,电力到底是否可以作为租值理解。下图对矿工算力资源的进行了拆分,显而易见,算力资源的主要组成部分就是电力。不仔细想,容易将电力理解为直接成本,随之而来的就是,在一个区块内,这部分直接成本,对于几乎所有矿工来说(争得记账权的那个矿工除外),都没有对应的产出,于是,这部分电力消耗成为了“浪费”。我们按照张五常提出一个“成本定律”:直接成本是按度量产量而支付的费用,显然电力并非完全是。人工、水、电、原材料显然是直接成本——这部分费用是按照产量的度量来计算的。工厂主是按照“件数”来计算人工工资,水电原材料也是按照每件产品消耗数量来计算费用,作为老板,每件产品消耗的相关你都会心中有数。依此类推,矿工消耗电力的时候,并未按照计算产出账本服务(或者换取比特币奖励数量)来衡量消耗的电力——事实上,一个区块内,矿工的电力消耗没有任何产出或回报。那么,这里的电力消耗,其实是一种上头成本,或者大致也是一个上头成本和直接成本的灰色地带。举一个有意思的对比,一家企业如果明知道自己生成的产品无法在市场销售,那么人工、水电、原材料等直接成本会停止消耗,而未知能否获得奖励的矿工并不会如此!作为比特币矿场主,你需要购置矿机(加上算法),安置好矿场场地和电力供应;投入电力,接入比特币网络,这时候你才完成了入局所需的投资。矿机、算法、矿场场地、电力和入围,这一系列组成了一个合约——新入局矿工和比特币网络之间的一个合约,请注意,矿工作为一个合约整体来说,一个新的矿工入局对全体网络算力是一个竞争,对未入局的矿工形成一个(机会)成本。如果没有电力,合约是不成立不完整的——因为没有电力,你就不是矿工,对系统算力(相应影响到挖矿难度系数的调整)都没有任何影响。所以从合约整体的角度来看,这是一个入局即不能反悔的合约,矿场主可以把自己的矿场资源转手出售(包括合约整体,而非专卖矿机,这两者显然是不同的),这个售价高低都不会影响矿工的运转。举一个不恰当的例子,矿工合约就相当于产能,这是上头成本,可以作为租值看,产品线开动后,人工、水电原材料的消耗就是直接成本。只不过在矿工这个合约里,产品是虚拟的记账服务,不需要生成实体产品,也就不必消耗人工、水电原材料这些物理资源。

图:矿工的电力消耗并非直接成本,而是上头成本

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数据来源:国盛证券研究

一个区块内,产出的服务就是比特币转账量(由于目前比特币还在发行中,即Coinbase转账存在,目前网络的转账量有一定保障,这是中本聪的特意设计),而区块奖励目前是比较稳定的,于是市价和转账量共同作用,影响手续费的大小。前面分析过,市场维护矿工的租值(上头成本)。也就是说,决定了其他未入局矿工可观的直接成本,同样,比特币的市价,减除直接成本而使得上头成本有租值存在。归纳地说,市场维护这矿工的租值,也厘定了矿工的租值大小,也就决定着系统算力的总消耗。这是比特币系统电力消耗的经济学解释。

三、租值耗散解释去中心化系统市场尤其得力

去中心化市场需要租值耗散视角。区块链的市场是点对点交易,没有中心化机构,公司和监管机构角色理论上都不存在。为确保所有节点记账的信任和安全,在区块链的技术约束下,须先有一个矿工先记然后同步给全网;手续费则作为收入分配给该矿工。在比特币系统中,为了确保该矿工不做假账,后面6个区块会对此区块账本再做确认,相应的惩罚力度使得矿工并不会去做假账——得不偿失,这又是成本的作用。为了防止51%攻击,矿工的算力竞争尤为重要了,这是为系统的安全提供一个成本的门槛,也就是市场维护着系统的租值的意思。我们可以发现,矿工在竞争中消耗的算力资源,其实既实现了记账服务,也同时扮演者监管的角色——毕竟这是一个去中心化的系统,监管机构可以不需要,但是还是要有监管确保体系的信任和安全。也就是说,算力的消耗以及奖励的分配,无论从直观上看多么不合理,从经济学角度,这是不可避免的。这些看似无谓的消耗,其实就是系统的租值耗散。

后续文章将进入租值耗散的视角,为读者揭示一个经济学合理的区块链世界!

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