深度解析Flatcoins穩定幣：概念、設計和挑战
發表於 2023-09-17 10:20 作者： MarsBit
編譯：MarsBit
本文是對“Flatcoins”的探索，Coinbase 將其視爲可根據通貨膨脹率進行調整的算法半穩定幣。這個特定的用例提出了一個有趣的控制理論設計挑战。
簡介：什么是Flatcoins？
Flatcoins 是一種新興的代幣經濟學概念，其中利息代幣作爲一種價值儲存手段，會隨着時間的推移調整其估值以跟蹤通貨膨脹的變化。既定目標是保護代幣持有者和/或特定利益群體（例如平台用戶）的購买力。
Flatcoin 的一個簡單例子是虛構的“i-DAI”：一種通貨膨脹校正 DAI。i-DAI 將與參考時間掛鉤，其價格將根據通貨膨脹的變化實時調整，從而保存 i-DAI 持有者的購买力。下表展示了這種程式化的行爲。正如我們將在本文中看到的那樣，盡管 i-DAI 目前只是一個虛構的故事，但它可以通過使用基於控制器的穩定幣（CBS）變成現實，該穩定幣已經通過示例在生產中存在像 RAI 一樣。
該表格顯示了 DAI 和 i-DAI（一種虛構的經通脹調整的 DAI）之間的估值差異。(*)DAI 中的巨無霸價格是一個虛構的示例，用於說明 CPI 對商品的影響。
什么是通貨膨脹？
在經濟學中，通貨膨脹被理解爲商品和服務價格的普遍上漲，導致用於計價的貨幣持有者的購买力下降。在 web3 中，通貨膨脹經常（相當令人困惑）用來描述代幣供應擴大的影響，盡管這種現象在傳統經濟術語中更准確地描述爲“稀釋” 。在本文的其余部分中，我們將堅持之前的通貨膨脹定義。
在通貨膨脹環境中，貨幣持有者的購买力可能會下降，從而損害對該貨幣和整個經濟體系的信任。因此，通貨膨脹被認爲是任何經濟體的一個關鍵指標，世界各地的中央銀行都有特定的任務，要求其管理的法定貨幣的年通貨膨脹率保持在較低水平（通常在 2% 至 4% 左右）。然而，正如當前全球經濟的最新經驗所表明的那樣，這並非易事。
鑑於近期全球經濟的通脹壓力，Coinbase 提出設計一種經過通脹調整的“Flapcoins”。Flatcoins 的既定目標是“保持購买力的穩定性，同時具有對傳統金融體系造成的經濟不確定性的彈性”。再說一遍，這不是一件容易的事——接下來讓我們來看看 Flatcoins 設計中固有的一些挑战。
Flatcoin 設計挑战
Flatcoins 是一個獨特的設計主張，因此它包含幾個需要單獨和同時解決的挑战。我們將在本文後面深入探討其中一些挑战的細節。核心挑战是准確感知通貨膨脹並制定適當的激勵措施。
具體而言，通貨膨脹與經濟學中的許多概念一樣，在復雜自適應系統的範式內運行。這意味着不同因素和變量之間存在大量的動態相互作用，包括影響通貨膨脹原因和影響的不可預測的人類行爲。這對 Flatcoins 設計提出了挑战，任何實施都需要注意許多考慮因素，包括但不限於：
通貨膨脹指數的低時間粒度
傳感器測量時空調節的困難
傳感器融合的復雜性和有效的控制器設計
通過適當的激勵措施推動平幣經濟變革的挑战
可行的 Flatcoins 設計：基於控制器的半穩定幣
構建 Flatcoins 的一個有前途的方法是重用目前部署中的一些最成功的穩定幣：這些穩定幣基於使用控制器作爲感知價格變化和重新調整參與者激勵的方式的概念，以便所持有的代幣價值趨於跟蹤一個參考值。
這就是基於控制器的穩定幣（CBS），RAI 就是這一類代幣的一個部署實例。RAI 的靈感來源於類似的理論和實踐問題——RAI 採用控制器的理由之一是，有研究表明，中央銀行在控制通貨膨脹時的歷史行爲可以用 PID 控制器來很好地描述。Hawkings 等人 2014 年的理論研究和 Shepherd 等人 2019 年的實證研究都證明了這一點。
鑑於 RAI 作爲一種基於控制器的穩定幣所表現出的穩定性，接下來我們將把 RAI 作爲一個案例進行研究，並介紹一種可行的基於 CBS 的 Flatcoins 設計的組成部分。
RAI 作爲案例研究
RAI 是一種 CBS，它傾向於僅通過使用由無監督的 PI 控制器引導的經濟激勵措施以及在任何時間點“感知” RAI/USD 價格的預言機來跟蹤美元價值。
在用戶體驗方面，RAI允許用戶以ETH作爲抵押品在RAI中進行超額抵押貸款。未償債務以 RAI 計價，該債務的利率（或贖回率，在 RAI 生態系統中稱爲）由實施的 PI 控制器定義。可獲得的貸款金額由所謂的贖回價格決定，實際上，贖回價格往往會密切跟蹤 RAI 市場價—— 差異通常約爲 1%。
利率調整的邏輯基於 RAI 的市場價格（以每美元 RAI 計價）和 RAI 贖回價格（也以每美元RAI計價）之間的差異。當贖回價格高於市場價格時，利率往往會上升。當它低於時，它往往會減少（甚至變爲負值！）。
即使沒有掛鉤並使用波動性資產（ETH）作爲抵押品，RAI 的價格也相當穩定，這是因爲它的反周期激勵。市場價格由 RAI 买家和賣家的二級市場決定，因此具有波動性，贖回價格由 PI 控制器決定，因此具有阻尼性。因此，當兩個價格之間存在較大差異時，理性用戶就會有套利的動機。
具體來說，當市場價格高於贖回價格時，合理的做法是獲取 RAI 貸款，將其出售給二級市場以獲取利潤，等待兩個價格趨同，然後從二級市場購买 RAI 以償還債務中立立場。如果市場價格長期高於 RP，這尤其方便，因爲贖回率可能會變爲負值，從而產生套利利潤和利率利潤。無論如何，從系統中獲利往往會使 RAI 代幣市場價格保持穩定。
對於相反的情況（贖回價格高於市場價格），有利可圖的行動是從二級市場購买盡可能多的 RAI 並持有直到價格收斂，或者用它來平倉任何未平倉的 RAI 頭寸。第一個行動傾向於減少市場上流通的 RAI，第二個行動將銷毀 RAI。兩者都會促使系統走向市場價格趨同。
RAI 背後的控制器的優點在於，所有這些控制器引發的激勵都是由外部基准驅動的，即通過外部預言機獲取的 RAI/USD 價格。RAI 並不直接依賴於擁有任何美元股票或流動性池來實現其價格穩定。
對於設計 Flatcoins，RAI 設計代表了構建 MVP 的自然點，並且需要兩件事：1）通貨膨脹預言機，以及 2）用於通貨膨脹測量的適當調整的控制器。
有關 RAI 的更多資源：
反射金融
召喚財神。將控制理論應用於…… | 通過塊科學 | 反射器| 中等的
研討會 #1：RAI 研討會 — 爲金錢之神建模
GitHub — BlockScience/reflexer: Reflexer 實驗室，RAI
GitHub — BlockScience/reflexer-digital-twin：基於 cadCAD 的工具包，用於執行 GEB 部署的自動化例行測試和未來預測
去中心化控制的挑战
確定調優控制器和通貨膨脹預言機是基於 MVP CBS 的 Flatcoin 的關鍵組件後，我們可以着手提煉圍繞這兩者的挑战。
由於通貨膨脹的空間、時間和成分特性（如本文後面所述），全面測量通貨膨脹從根本上來說是去中心化控制系統設計的一個挑战。
從控制理論的角度來看，平幣設計挑战可以理解如下：
存在一個地理分布的“工廠”，即商品和服務的市場，它在不同時間、不同地點發出不同商品的價格信號。
第一步是設計一組傳感器，拾取相關信號（以正確的頻率，從適當的位置），並在適當的時間和空間尺度上將它們融合在一起。
然後，這些信號可以被輸入控制器，以便被處理成足夠豐富的世界模型，目標是估計系統所需的市場幹預，從而使平幣價值按預期發展。
然後，該系統將要求執行者提供激勵措施，推動二級市場調整平幣價值以與通貨膨脹保持一致。
在下一節中，我們將探討控制理論的一些基礎知識，以進一步解決設計問題。
了解復雜自適應系統中的控制理論定義環境
在控制理論中，系統的“邊界”或環境必須始終被定義。可以定義一個模型，該模型可以充分理解這些邊界內的世界，以便在該系統內做出受控決策。下面我們將探討控制系統的各個部分。
控制系統及其組件的程式化圖。
工廠是指被控制的物理或數學系統。這可以是機械系統、電路，甚至生物系統。工廠最初指的是工廠和生產工廠，這些工廠配備了恆溫器和其他用於調節溫度控制的傳感器。
傳感器是測量植物行爲或環境某些方面的設備，例如溫度、壓力或組件位置。在這種情況下，傳感器需要在適當的位置捕捉相關商品和服務的價格變化，以便計算和調整通貨膨脹的變化。
執行器是影響工廠未來行爲的設備，例如電機、閥門、加熱器或經濟激勵措施，以確保通脹調整後的代幣價格適當演變。
控制器是控制系統的大腦，處理來自傳感器的信息並使用該信息來調整執行器的行爲以實現期望的結果。控制器根據系統的當前狀態和期望的結果計算要採取的適當操作，使用算法和數學模型來幫助管理系統的性能。
傳感器、執行器和控制器共同構成了工廠控制系統的基本構建模塊，可用於調節和自動化各種過程，甚至在具有不可預測的人類交互的系統中也是如此。
深入探討 Flatcoin 挑战通貨膨脹調整的困難
任何旨在跟蹤通貨膨脹率以減輕其對購买力影響的代幣都必須回答一些有關使用哪些“傳感器”和信息源的難題，例如：“通貨膨脹在哪裏？”或“爲誰？” ，以及“哪些商品和服務？”
顯示美國消費者價格指數（CPI）中列出的不同商品的價格變化，並與黑色的官方 CPI 指數進行比較。（來源）
正如經濟學家布萊爾·菲克斯精彩地闡釋的那樣，通貨膨脹不僅僅是“一件事”。當然，通貨膨脹指數是存在的，例如 GDP 平減指數或消費者和生產者價格指數（分別爲 CPI 和 PPI），但這些指標彼此之間差異很大，並且取決於其他標准（例如地理位置） 、行業或部門）。指數通常還存在時間粒度較差的問題，大多數指數最多每月更新一次，而購买力的變化可能對日常生活產生直接影響（例如雜貨或汽油購买）。
Flatcoins 的設計（顧名思義）將在價格變化的情況下保持“扁平”的購买力狀況，因此在 實施之前必須仔細考慮其預期範圍和影響範圍。經過通貨膨脹調整的代幣可能必須在較長時間內應對某些地理區域或部門的高水平價格波動，例如惡性通貨膨脹，同時針對其他地區的低波動性和缺乏通貨膨脹進行調整。
此外，選擇哪種通脹指標具有挑战性，因爲即使在國家、地區或大都市層面，通脹也可能存在很大差異。消費者物價指數等標准化通脹指標並未考慮到由不同職業、投資、社會經濟或人口構成組成的群體之間購买力的差異。
最後，從實施的角度來看，考慮到這種代幣對潛在操縱的敏感性，准確而及時地測量通貨膨脹會帶來一個特別困難的預言機問題，這增加了設計挑战的復雜性。由於平幣系統的執行器將取決於預言機子系統的可靠性（和“無懈可擊”），因此它們的設計也遠非簡單。
走向生產中的 Flatcoins：前進的提案
這個特定問題的時空難度相當大，從使用控制論方法爲算法監管的代幣經濟創造適當激勵的角度來看，有一些开放的設計問題可能非常值得解決。
本着敏捷方法論的精神，我們建議採用功能最小化的 PoC 設計和試點實施，以達到滿足初始要求的初始設計目標。隨着設計挑战的不斷迭代，在進一步規範和確定優先級後，PoC 的設計功能可以升級到更復雜的實現。
一個出發點是首先限制膨脹的空間部分。一個簡單且值得推薦的概念驗證（PoC）設計是從單一貨幣市場和標量價格指數中的區域指數 Flatcoins 开始的，盡管這種簡單的設計可能會面臨各種套利挑战。
在更長的設計時間尺度上，全球綜合指數通脹代幣將解決這些套利困難，從而擁有更強大的用例，但需要更多的概念化和設計來解決本文中提出的無數挑战。隨着第一個 PoC 的部署和評估，可以爲傳感器、控制器和執行器的增量研究和开發提出更多的要求和能力。
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