1. Utangulizi na Muhtasari
Karatasi hii, "Bei na Gharama ya Bitcoin" iliyoandikwa na Marthinsen na Gordon, inashughulikia pengo muhimu katika utafiti wa fedha za kidijitali. Ingawa tafiti nyingi zimejaribu kueleza au kutabiri mienendo ya bei ya Bitcoin, chache zimechunguza kwa kina uhusiano kati ya bei yake na gharama ya uchimbaji. Imani iliyokuwa ikienea, lakini isiyothibitishwa kikamilifu, imekuwa kwamba gharama za uchimbaji ndizo kiwanja cha chini cha bei. Utafiti huu unatumia nadharia ya kiuchumi kukanusha wazo hili na kuelezea ukweli wa kiuchumi-hisabati uliozingatiwa: gharama za uchimbaji hufuata mienendo ya bei, sio kuzitangulia.
2. Mapitio ya Fasihi
2.1 Sababu za Kiuchumi na Bei ya Bitcoin
Mifumo ya kawaida ya fedha kama Nadharia ya Kiasi cha Fedha (QTM) au Usawa wa Nguvu ya Ununuzi (PPP) haifai kwa uchambuzi wa Bitcoin. Kama Baur et al. (2018) walivyobainisha, Bitcoin bado sio kitengo cha kawaida cha hesabu au njia ya kubadilishana. Bidhaa na huduma nyingi zina bei katika sarafu za kawaida, na Bitcoin ikifanya kazi kama safu ya malipo kwa kiwango cha ubadilishaji wa papo hapo, na hivyo kufanya uundaji wa faharasa ya bei ya kawaida usiwezekane.
2.2 Dhana ya Gharama-kama-Kiwango-cha-Chini
Dhana maarufu, iliyopendekezwa na Garcia et al. (2014), inadai kuwa gharama ya kuunda Bitcoin (kupitia uchimbaji) huweka kiwango cha msaada. Mantiki ni kwamba ikiwa bei itashuka chini ya gharama ya uzalishaji, uchimbaji hautakuwa na faida, na hivyo kuhatarisha usalama wa daftari la blockchain. Kazi inayohusiana na Meynkhard (2019) na Hayes (2019) imetumia gharama za uchimbaji kutabiri bei.
2.3 Changamoto za Kiuchumi-hisabati
Uchambuzi wa hivi karibuni wa kiuchumi-hisabati na Kristofek (2020) na Fantazzini & Kolodin (2020) umepinga mtazamo huu. Matokeo yao yanaonyesha kubadilika kwa uthibitishaji uliodhaniwa: mabadiliko katika gharama za uchimbaji hachelewa nyuma ya mabadiliko katika bei ya Bitcoin. Hata hivyo, tafiti hizi zinasimama tu katika kutambua uhusiano bila kutoa maelezo ya kinadharia ya kiuchumi ya kwa nini ucheleweshu huu unatokea—pengo ambalo karatasi hii inalenga kujaza.
Tatizo Muhimu Lililotambuliwa
Mifumo ya kujirejesha (ARIMA, GARCH) inaweza kuiga mienendo ya muda mfupi lakini haielezi au kutabiri mabadiliko makubwa ya bei (k.m., kuongezeka kwa mara 8 au kushuka kwa 80%) kutokana na ukosefu wa utaratibu wa msingi wa uthibitishaji.
Lengo la Utafiti
Kuelezea mnyororo wa uthibitishaji kutoka kwa bei ya Bitcoin hadi gharama zake za uchimbaji, na hivyo kufafanua kwa nini mifumo ya kiuchumi-hisabati inashindwa na gharama hufuata bei.
3. Uelewa Msingi: Mtazamo wa Mchambuzi
Uelewa Msingi
Karatasi hii inatoa pigo la kumaliza kwa imani rahisi ya "gharama-kama-kiwango-cha-chini". Inatambua kwa usahihi kwamba uchimbaji ni shughuli ya soko la chanjo inayoendeshwa na matarajio ya bei, sio kituo cha gharama cha msingi kinachodhibiti thamani. Kiwango cha chini cha kwamba si gharama, bali ni usawa wa usalama wa mtandao ambapo watu wanaochimba wanapoondoka/kurudi tena huunda utulivu wenye mienendo.
Mtiririko wa Mantiki
Hoja hii ni rahisi kwa ustadi: 1) Bei imewekwa na mahitaji ya kubashiri katika soko lisilo na ufanisi sana. 2) Bei inayopanda inaonyesha malipo ya juu ya baadaye, na hivyo kuvutia wachimba wengi zaidi na matumizi ya mtaji (CapEx) kwenye vifaa na nishati. 3) Ushindani huu ulioongezeka huongeza kiwango cha hesabu cha mtandao (hash rate) na, kwa hivyo, ugumu na gharama kwa sarafu. 4) Kwa hivyo, gharama ni kigezo cha ndani kinachojibu ishara za bei, sio nanga ya nje. Hii inafanana na matokeo katika masoko ya bidhaa ambapo uzalishaji hupanuka baada ya bei kupanda, sio kabla.
Nguvu na Mapungufu
Nguvu: Nguvu kuu ya karatasi hii ni kutumia mantiki ya kawaida ya mkunjo wa usambazaji wa uchumi mdogo kwa mali mpya. Inafanikiwa kufafanua upya uchimbaji kama tasnia ya ushindani yenye pembejeo zinazobadilika. Uhusiano na matokeo ya kiuchumi-hisabati (majaribio ya uthibitishaji wa Granger) ni wa kulazimisha.
Mapungufu: Uchambuzi huu, ingawa una mantiki ya kinadharia, ni wa kiwango cha juu kidogo. Hauwezi kukadiria kikamilifu mizunguko ya maoni au kuiga ucheleweshu wa muda unaohusika. Pia hautoi umuhimu wa kutosha kwa jukumu la uchimbaji wa taasisi wenye mikataba ya nishati ya gharama fupi, ambayo inaweza kwa muda kufanya gharama isiwe sawa na bei ya nishati ya papo hapo, jambo la kina lililobainishwa katika ripoti kutoka kwa kampuni kama CoinShares Research.
Uelewa Unaoweza Kutekelezwa
Kwa wawekezaji: Puuzia mifumo ya "gharama ya uzalishaji" kwa biashara ya muda mfupi. Ni viashiria vya kuchelewa. Badala yake, fuatilia chanjo za kiwango cha hesabu (hash rate) na viashiria vya mtiririko wa wachimba. Kwa watunga sera: Udhibiti unaolenga matumizi ya nishati ya uchimbaji unaweza kuwa na ufanisi mdogo kuliko ilivyodhaniwa ikiwa wachimba ni wanaokubali bei, sio wanaoanzisha bei. Lengo linapaswa kuwa kwenye viongozi vya upande wa mahitaji vya mienendo ya bei.
4. Mnyororo wa Uthibitishaji: Kutoka Bei Hadi Gharama
4.1 Mfumo wa Kinadharia
Kiini cha mchango wa karatasi hii ni kuiga mnyororo wa uthibitishaji. Inadai kuwa bei ya Bitcoin imedhamiriwa hasa na mahitaji ya kubashiri na hisia za soko—sababu ambazo kwa kiasi kikubwa ni za nje ya mfumo wa uchimbaji. Mshtuko mzuri wa bei huongeza mapato yanayotarajiwa kwa wachimba. Hii hufanya kazi kama ishara, na kuwahimiza:
- Kuingia kwa Wachimba Wapya: Wanaovutiwa na faida inayoonwa.
- Uwekezaji katika Vifaa Vingi/Zaidi Bora: Kuongeza nguvu ya hesabu ya jumla ya mtandao (hash rate).
- Kurekebishwa kwa Ugumu wa Uchimbaji: Itifaki ya Bitcoin inarekebisha kiotomatiki ugumu wa fumbo la kisiri ili kudumisha muda wa kuzuia takriban dakika 10. Kiwango cha juu cha hesabu (hash rate) husababisha ugumu wa juu zaidi.
Ugumu ulioongezeka na ushindani wa vizuiaji (blocks) huongeza gharama ya ukingoni ya kuzalisha Bitcoin mpya. Kwa hivyo, ongezeko la bei huanzisha mlolongo wa matukio ambao hatimaye huongeza gharama ya uzalishaji.
4.2 Uundaji wa Kihisabati
Uhusiano huu unaweza kufasiriwa kupitia mfumo rahisi. Acha $P_t$ iwe bei ya Bitcoin kwa wakati $t$, na $C_t$ iwe gharama ya wastani ya uchimbaji. Kiwango cha hesabu (hash rate) $H_t$ ni utendakazi wa faida inayotarajiwa, ambayo inaendeshwa na bei.
$H_t = f(E[P_{t+1}], \text{Gharama ya Nishati})$
Ugumu $D_t$ unarekebishwa kulingana na $H_t$:
$D_{t+1} = D_t \cdot \frac{ \text{Lengo la Muda wa Kuzuia} }{ \text{Muda Halisi wa Kuzuia} } \approx g(H_t)$
Gharama $C_t$ basi ni utendakazi wa nishati inayohitajika kutatua kizuiaji (block) kwa ugumu $D_t$ kwa ufanisi wa vifaa $\eta$ na bei ya nishati $E$:
$C_t \approx \frac{ D_t \cdot \text{Nishati kwa Hesabu} \cdot E }{ \eta \cdot \text{Malipo ya Kuzuia ya Bitcoin} }$
Kwa kuwa $D_t$ inaendeshwa na $H_t$, ambayo inaendeshwa na $P_t$, tunapata mnyororo wa uthibitishaji: $P_t \rightarrow H_t \rightarrow D_t \rightarrow C_t$. Hii inaweka rasmi kwa nini $C_t$ inachelewa nyuma ya $P_t$.
5. Matokeo ya Majaribio & Uchambuzi wa Data
Ingawa uchambuzi kamili wa kiutendaji uko katika karatasi ya asili, matokeo yanayodokezwa yanalingana na tafiti za awali za kiuchumi-hisabati. Jaribio la uthibitishaji wa Granger kwenye data ya mfululizo wa wakati ya bei ya Bitcoin na faharasa ya gharama ya uchimbaji (ikiwa ni pamoja na gharama za vifaa, bei za nishati, na kiwango cha hesabu) kwa uwezekano kungeonyesha:
- Hakuna Uthibitishaji wa Granger Kutoka Gharama Hadi Bei: Kukataa dhana kwamba gharama hutabiri bei.
- Uthibitishaji Muhimu wa Granger Kutoka Bei Hadi Gharama: Kuthibitisha kwamba bei za zamani husaidia kutabiri gharama za baadaye za uchimbaji.
Maelezo ya Chati (Dhana): Chati yenye mihimili miwili kwa kipindi cha miaka 5. Mihimili kuu (kushoto) inaonyesha bei ya Bitcoin kwa dola za Marekani, ikionyesha mienendo kubwa na vilele na mabonde makubwa. Mihimili ya pili (kulia) inaonyesha faharasa ya gharama ya uchimbaji. Kwa kuonekana, mkunjo wa gharama unafuata karibu mkunjo wa bei lakini kwa ucheleweshu unaoonekana wa majuma kadhaa hadi miezi, hasa baada ya mienendo mikuu ya bei. Maeneo yenye kivuli yanaangazia vipindi ambavyo bei iliongoza wazi kuongezeka kwa gharama (k.m., baada ya msukumo wa kupunguzwa kwa nusu mwaka 2020).
6. Mfumo wa Uchambuzi: Kesi ya Vitendo
Kesi: Kutathmini Uwekezaji wa Uchimbaji Baada ya Msukumo wa Bei
Hali: Bei ya Bitcoin inapanda 50% kwa mwezi mmoja. Hazina inazingatia kuwekeza katika shughuli mpya ya uchimbaji.
Utumiaji wa Mfumo:
- Ishara ya Mahitaji: Chambua sababu ya msukumo wa bei (k.m., habari za kupitishwa na taasisi, kinga ya uchumi mkubwa). Je, inaendelea?
- Tathmini ya Ucheleweshu: Tambua kwamba "faida kubwa" ya sasa ni picha ya papo hapo. Tumia mfumo wa uthibitishaji: $\text{Bei} \uparrow \rightarrow \text{Wachimba Wapya Wanaingia} \rightarrow \text{Kiwango cha Hesabu (Hash Rate)} \uparrow \rightarrow \text{Ugumu} \uparrow \rightarrow \text{Gharama ya Baadaye} \uparrow \rightarrow \text{Faida ya Baadaye} \downarrow$.
- Matriki ya Uamuzi: Tabiri ucheleweshu wa muda wa kurekebisha kiwango cha hesabu/ugumu (kihistoria miezi 1-3). Weka mfumo wa gharama za baadaye kulingana na ukuaji uliotabiriwa wa kiwango cha hesabu. Nadharia ya uwekezaji haipaswi kutegemea faida za sasa bali faida zilizotabiriwa baada ya tasnia kurekebika.
Mfumo huu unazuia kosa la kawaida la kukadiria kupita kiasi faida za muda mrefu kwa kutumia data ya gharama inayochelewa.
7. Matumizi ya Baadaye & Mwelekeo wa Utafiti
- Mifumo ya Kutabiri: Jumuisha uelewa huu wa uthibitishaji katika mifumo mpya ya utabiri. Badala ya kutumia gharama kutabiri bei, tumia bei na viashiria vya hisia kutabiri kiwango cha hesabu cha baadaye na ugumu wa uchimbaji, ambavyo ni muhimu kwa uchambuzi wa usalama wa mtandao.
- ESG & Uchambuzi wa Sera: Elewa kwamba matumizi ya nishati ya Bitcoin ni utendakazi wa bei yake. Sera zinazolenga kupunguza athari ya kaboni lazima zizingatie upande wa mahitaji (viongozi vya bei) kwa kiasi sawa na upande wa usambazaji (chanzo cha nishati).
- Uthaminishaji wa Hisa za Uchimbaji: Tumia mfumo huu kuthamini kampuni za uchimbaji zinazouzwa hadharani. Faida zao za baadaye sio tu "bei toa gharama" bali zinategemea uwezo wao wa kuzidi kuongezeka kwa ugumu na kudhibiti mizunguko ya CapEx inayoanzishwa na mienendo ya bei.
- Uchambuzi wa Mali Mbalimbali: Panua mfumo huu kwa fedha zingine za kidijitali za Uthibitishaji wa Kazi (Proof-of-Work) na ulinganishe uwezo wa kubadilika na muundo wa ucheleweshu wa uhusiano wao wa bei-hadi-gharama.
8. Marejeo
- Marthinsen, J. E., & Gordon, S. R. (2022). The Price and Cost of Bitcoin. Quarterly Review of Economics and Finance. DOI: 10.1016/j.qref.2022.04.003
- Baur, D. G., Hong, K., & Lee, A. D. (2018). Bitcoin: Medium of exchange or speculative assets? Journal of International Financial Markets, Institutions and Money, 54, 177-189.
- Hayes, A. S. (2019). Bitcoin price and its marginal cost of production: support for a fundamental value. Applied Economics Letters, 26(7), 554-560.
- Fantazzini, D., & Kolodin, N. (2020). Does the hashrate affect the Bitcoin price? Journal of Risk and Financial Management, 13(11), 263.
- Kristofek, M. (2020). Bitcoin, mining and energy consumption. Digital Assets Lab.
- CoinShares Research. (2023, January). The Bitcoin Mining Network. Retrieved from https://coinshares.com
- Isola et al. (2017). Image-to-Image Translation with Conditional Adversarial Networks (CycleGAN). IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR). [Mfano wa marejeo ya nje kwa ukakamali wa kimetodolojia].