区块链的经济学脉络:租值是算力市场价值的源泉

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所属分类:区块链
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。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

区块链的经济学脉络:租值是算力市场价值的源泉

 

 

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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