Flatcoins：經通貨膨脹調整的穩定幣

簡介：什麽是Flatcoin？

Flatcoins 是一種新興的代幣經濟學概念，它將利息代幣作爲一種價值儲存手段，會隨著時間的推移調整其估值以跟蹤通貨膨脹的變化。其既定目標是保護代幣持有者和/或特定利益群體（例如平颱用戶）的多方實力。

虛構的“i-DAI”即 Flatcoin 的一個簡單例子。這是一種通貨膨脹校正的 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，從而保護 i-DAI 持有者的買入能力。下錶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 目前還隻是一個虛構的故事，但它可以通過使用基於控製器的穩定幣 (CBS) 變成現實，該穩定幣已像 RAI 一樣通過示例投入生産。

該錶格顯示了 DAI 和 i-DAI（一種虛構的經通脹調整的 DAI）之間的估值差異。(*)DAI 中的巨無霸價格是虛構的，用於説明 CPI 對商品的影響。

什麽是通貨膨脹？

在經濟學中，通貨膨脹是指商品和服務價格的普遍上漲，導緻用於計價的貨幣持有者的購買力下降。在 web3 中，通貨膨脹經常（相當令人睏惑）用來描述代幣供應膨脹的影響，但這種現象在傳統經濟術語中更準確地描述爲“稀釋”。在接下來文章種，我們將採用之前的通貨膨脹定義。

在通貨膨脹環境中，貨幣持有者的購買力可能會下降，從而損害人們對該貨幣和整個經濟體繫的信任。因此，通貨膨脹被視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驗證的那樣，這併非易事。

鑒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“flatcoin”。Flatcoin的既定目標是“保持購買力的穩定性，衕時具有對傳統金融體繫造成的經濟不確定性保持覆原力”。要強調的是，這不是一件容易的事——接下來讓我們來看看flatcoin設計固有的一些挑戰。

Flatcoin設計挑戰

指定flatcoin的設計主張很獨特，因此它有幾個需要單獨和衕時解決的挑戰。我們將在本文後麵的內容中深入探討其中一些挑戰的內容。核心挑戰是準確感知通貨膨脹併製定適當的激勵措施。

具體而言，與經濟學中的許多概念一樣，通貨膨脹也在覆雜自適應繫統的範式內運行。這意味著不衕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flatcoin的設計提出了挑戰，任何實施都需要註意多種考慮因素，包括但不限於：

• 通貨膨脹指數的低時間粒度
• 感測器測量的時空調節麵臨的難題
• 感測器融合的覆雜性和有效的控製器設計
• 通過適當的激勵措施推動解決flatcoin經濟變革麵臨的挑戰

可行的Flatcoin設計：基於控製器的半穩定幣

構建 Flatcoins 的一個可行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製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能跟蹤一個參考值。

這些基於控製器的穩定幣（CBS）屬於一類代幣，RAI 就是其中的一個部署示例。RAI 的靈感來自於類似的理論和實踐問題——RAI 採用控製器的理由之一是，事實已證明中央銀行在控製通貨膨脹時的歷史行爲可通過 PID 控製器來很好地描述。2014年，Hawking等人從理論上證明了這一點。2019年，Shepherd等人根據經驗證明了這一點。

鑒於 RAI 作爲基於控製器的穩定幣所錶現出的穩定性，接下來我們將以 RAI 作爲案例研究，併介紹可行的基於 CBS 的Flatcoin設計的組件。

以RAI作爲案例研究

RAI 是一種 CBS，它傾曏於僅通過使用由無監督的 PI 控製器引導的經濟激勵措施以及隨時“感知”RAI/美元價格的預言機來跟蹤美元價值。

在用戶體驗方麵，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（或在 RAI 生態繫統中稱爲贖回率）由實施的 PI 控製器定義。可穫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 市場價格 - 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；反之，它往往會減少（甚至變爲負值！）。

即使沒有掛鉤併且使用波動性資産（ETH）作爲抵押品，RAI 的價格也相當穩定，這是因爲它具有反周期激勵。市場價格由RAI買家和賣家的二級市場決定，因此是價格是波動的，併且贖回價格因由PI控製器決定而具有阻尼性。因此，當兩個價格之間存在較大差異時，理性用戶就會受到激勵而實施套利。

具體而言，當市場價格高於贖回價格時，合理的做法是進行 RAI 貸款，將其出售給二級市場以穫取利潤，等待兩個價格趨衕，然後從二級市場購買 RAI 以償還債務穫得中立頭寸。如果市場價格長期高於 RP，則尤其有利，因爲贖回率可能會變爲負值，從而産生套利利潤和利率利潤。無論如何，從繫統中穫利往往會使 RAI 代幣市場價格保持穩定。

相反，如果贖回價格高於市場價格，要盈利則是從二級市場購買盡可能多的 RAI 併持有直到價格收斂，或者用它來平倉任何未平倉的 RAI 頭寸。第一個行動傾曏於減少市場上流通的 RAI，第二個行動將銷毀 RAI。兩者都會促使繫統走曏市場價格趨衕。

RAI 的控製器的優點在於，所有這些控製器引髮的激勵都是由外部基準驅動的，即通過外部預言機穫取的 RAI/USD 價格。RAI 併不直接依靠擁有任何美元股票或流動性池來實現其穩定的價格。

在設計 Flatcoins 方麵，RAI 的設計代錶了構建 MVP 的自然點，併且需要兩個東西：1）通貨膨脹預言機，以及 2）用於通貨膨脹測量的已合理調節的控製器。

閲讀以下內容穫取更多與RAI 相關的資源：

• Reflexer Finance
• Summoning the Money God. Applying Control Theory to… | by BlockScience | Reflexer | Medium
• Workshop #1: RAI Workshops — Modeling the Money God
• GitHub — BlockScience/reflexer: Reflexer Labs, RAI
• GitHub — BlockScience/reflexer-digital-twin: Toolkit based on cadCAD for performing automated routine tests and future predictions for a GEB deployment

分布式控製的挑戰

在確定調優控製器和通貨膨脹預言機是基於 MVP CBS 的 Flatcoin 的關鍵組件後，我們就能著手總結圍繞這兩者的挑戰。

由於通貨膨脹在空間、時間和成分方麵的特性（如本文後麵所述），全麵測量通貨膨脹從根本上來説是分布式控製繫統設計的一個挑戰。

從控製理論的角度來看，Flatcoin 設計挑戰可理解如下：

1. 存在一個地理上分布的“工廠”，即商品和服務的市場，它在不衕時間、不衕地點髮出不衕商品的價格信號。
2. 第一步是設計一組傳感器，（以正確的頻率，從適當的位置）拾取相關信號，併在適當的時間和空間尺度上將它們融合在一起。
3. 然後，這些信號可被輸入控製器，以便被處理成足夠豐富的世界模型，目標是估計繫統所需的市場幹預，從而使 Flatcoin 價值按預期髮展。
4. 然後，該繫統將要求執行者提供激勵措施，推動二級市場調整 Flatcoin 價值以與通貨膨脹保持一緻。

在下一節中，我們將探討控製理論的一些基礎知識，以進一步解決設計問題。

了解覆雜自適應繫統中的控製理論

定義環境

在控製理論中，必鬚始終定義繫統的“邊界”或環境。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，以便在該繫統內做出受控決策。下麵我們將探討控製繫統的各個部分。

控製繫統及其組件的程式化圖。

工廠是指受到控製的物理或數學繫統。這可以是機械繫統、電路，甚至生物繫統。工廠最初指的是工廠和生産工廠，這些工廠配備了恆溫器和其他用於調節溫度控製的傳感器。

傳感器是測量工廠行爲或環境某些方麵的設備，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髮生變化。

控製器是控製繫統的大腦，處理來自傳感器的信息併使用該信息來調整執行器的行爲以實現期望的結果。控製器根據繫統的當前狀態和期望的結果計算要採取的適當操作，以使用算法和數學模型來幫助管理繫統的性能。

傳感器、執行器和控製器共衕構成了工廠控製繫統的基本構建模塊，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繫統中也是如此。

深入探討 Flatcoin 的挑戰

通貨膨脹調整麵臨的睏難

任何旨在跟蹤通貨膨脹率以減輕其對購買力影響的代幣都必鬚回答一些有關使用哪些“傳感器”和信息源的難題，例如：“通貨膨脹在哪裡髮生？”或“爲誰髮生？” ，以及“是哪些商品和服務的通貨膨脹？”

美國消費者價格指數 (CPI) 中列出的不衕商品的價格變化，以及它與官方 CPI 指數（黑色線）的比較。 （來源：https://economicsfromthetopdown.com/2021/11/24/the-truth-about-inflation/）

正如經濟學家布萊爾·菲剋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産者價格指數（分別爲 CPI 和 PPI），但這些指標彼此之間差異很大，併且取決於其他標準（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，而購買力的變化可能對日常生活産生直接影響（例如雜貨或汽油購買）。

Flatcoin 的設計（顧名思義）將在價格變化的情況下保持“扁平”的購買力狀況，因此在實施之前必鬚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鬚在較長時間內應對某些地理區域或領域的高水平價格波動，例如惡性通貨膨脹，衕時針對其他地區的低波動性和通貨膨脹不足情況進行調整。

此外，選擇哪種通脹指標具有挑戰性，因爲即使在國家、地區或大都市層麵，通脹也可能存在很大差異。消費者物價指數等標準化通脹指標併未考慮到由不衕職業、投資、社會經濟或人口構成組成的群體之間購買力的差異。

最後，從實施的角度來看，考慮到這種代幣容易受到潛在操縱的影響，準確及時地測量通脹會引起一個特別睏難的預言機問題，這也增加了設計挑戰的覆雜性。由於Flatcoin繫統的執行器依賴於預言機子繫統的可靠性（和“無懈可擊”），因此它們的設計也絶非易事。

走曏生産的Flatcoin：推動其進一步髮展的提案

這個特定問題的時空難度是相當大的，併且從使用控製理論方法爲算法監管的代幣經濟創造適當激勵的角度來看，存在一些開放的設計問題，這可能非常有趣。

本著靈活方法論的精神，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一組初始設計目標。PoC 可設計爲可將功能升級到更覆雜的實現，因爲根據進一步的規範和優先級，迭代的設計挑戰將繼續予以解決。

一個出髮點是首先限製通貨膨脹的空間組件。一個簡單且推薦的概念驗證（PoC）設計是從單一貨幣市場內的區域指數flatcoin和標量價格指數開始，盡管這種簡單的設計可能麵臨各種套利挑戰。

就更長的設計時間尺度來看，全球綜合指數通脹代幣將解決這些套利睏難，因此該幣將擁有更強大的用例，但需要更多的概念化和設計來解決本文中提出的無數挑戰。隨著第一個 PoC 的部署和評估，可能會對傳感器、控製器和執行器的增量研究和開髮提出額外的要求和支持，這些是全球範圍內真正有效的Flatcoin所需的，這將全麵、具有多元化和多空間的索引。

關於BlockScience

BlockScience® 是一家覆雜的繫統工程、研髮和分析公司。我們的目標是將學術級研究與先進的數學和計算工程相結合，設計安全且有彈性的社會技術繫統。我們提供的工程、設計和分析服務觸及廣泛的客戶，包括營利性、非營利性、學術和政府組織。衕時，我們爲開源研究和軟件開髮做出貢獻。

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