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比特幣嘅價格同成本:解構因果鏈

一篇經濟分析,解釋點解比特幣挖礦成本跟隨價格走勢,拆解「成本即價格底線」理論,並探討背後嘅因果關係。
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1. 引言與概述

呢篇由Marthinsen同Gordon撰寫嘅論文《比特幣嘅價格同成本》,針對加密貨幣研究嘅一個關鍵空白。雖然有好多研究嘗試解釋或預測比特幣嘅價格波動,但好少人嚴謹咁檢視佢嘅價格同挖礦成本之間嘅關係。一個普遍但基本上未經證實嘅觀點係,挖礦成本構成咗一個基本嘅價格底線。本研究運用經濟理論去推翻呢個概念,並解釋觀察到嘅計量經濟現實:挖礦成本係跟隨價格走勢,而唔係領先於價格

2. 文獻回顧

2.1 經濟因素與比特幣價格

傳統貨幣模型,例如貨幣數量論(QTM)或購買力平價(PPP),唔適合用嚟分析比特幣。正如Baur等人(2018)指出,比特幣仲未係一個廣泛使用嘅記賬單位或交易媒介。大多數商品同服務都以法定貨幣定價,比特幣只係以現貨匯率作為結算層,令到傳統價格指數嘅創建變得唔可能。

2.2 「成本即價格底線」假說

一個由Garcia等人(2014)提出嘅流行假說認為,創造一個比特幣(透過挖礦)嘅成本確立咗一個支持位。邏輯係,如果價格跌穿生產成本,挖礦就會變得無利可圖,危及區塊鏈賬本嘅安全性。Meynkhard(2019)同Hayes(2019)嘅相關研究亦曾用挖礦成本嚟預測價格。

2.3 計量經濟學挑戰

Kristofek(2020)同Fantazzini & Kolodin(2020)近期嘅計量經濟分析挑戰咗呢個觀點。佢哋嘅研究結果表明,假設嘅因果關係出現逆轉:挖礦成本嘅變化滯後於比特幣價格嘅變化。然而,呢啲研究只係識別咗相關性,並無提供一個理論經濟解釋去說明點解會出現呢個滯後——呢個就係本文旨在填補嘅空白。

識別出嘅關鍵問題

自回歸模型(ARIMA, GARCH)可以模擬短期波動,但由於缺乏潛在嘅因果機制,無法解釋或預測極端嘅價格波動(例如,8倍升幅或80%嘅暴跌)。

研究目標

解釋從比特幣價格到其挖礦成本嘅因果鏈,從而闡明點解計量經濟模型會失效,以及成本點解會跟隨價格。

3. 核心洞見:分析師視角

核心洞見

呢篇論文對簡單化嘅「成本即底線」教條給予致命一擊。佢正確指出,挖礦係一種由價格預期驅動嘅衍生市場活動,而唔係一個決定價值嘅主要成本中心。真正嘅底線唔係成本,而係網絡安全均衡,礦工嘅退出/重新進入會創造動態穩定性。

邏輯流程

論證非常簡潔優雅:1)價格由一個極度低效市場中嘅投機需求決定。2)價格上升預示未來回報更高,吸引更多礦工同資本支出(CapEx)投入硬件同能源。3)競爭加劇會提高網絡嘅總計算能力(算力),從而提高難度同每枚幣嘅成本。4)因此,成本係一個回應價格信號嘅內生變量,而唔係一個外生嘅錨。呢個同商品市場嘅發現相似,生產係價格飆升之後擴張,而唔係之前。

優點與不足

優點: 本文最大嘅優點係將經典嘅微觀經濟供應曲線邏輯應用於一種新穎資產。佢成功將挖礦重新定義為一個具有可變投入嘅競爭性行業。同計量經濟結果(格蘭傑因果關係檢驗)嘅聯繫非常有說服力。
不足: 分析雖然理論上穩健,但略顯高層次。佢無完全量化反饋循環,亦無模擬涉及嘅時間滯後。佢亦低估咗機構挖礦嘅角色,呢類挖礦有固定成本電力合約,可以暫時將成本同現貨能源價格脫鉤,CoinShares Research等公司嘅報告都強調咗呢個細微差別。

可行洞見

對投資者而言:忽略用於短期交易嘅「生產成本」模型。 佢哋係滯後指標。應該轉為監測算力衍生品同礦工流出指標。對政策制定者而言:如果礦工係價格接受者而唔係價格制定者,針對挖礦能源使用嘅監管可能不如預期咁有效。焦點應該放喺驅動價格波動嘅需求側因素上。

4. 因果鏈:從價格到成本

4.1 理論框架

本文貢獻嘅核心在於對因果鏈進行建模。佢提出,比特幣嘅價格主要由投機需求同市場情緒決定——呢啲因素基本上外生於挖礦生態系統。一個正面嘅價格衝擊會增加礦工嘅預期收入。呢個作為一個信號,激勵:

  1. 新礦工進入: 被感知到嘅盈利能力吸引。
  2. 投資更多/更高效嘅硬件: 增加網絡嘅總計算能力(算力)。
  3. 調整挖礦難度: 比特幣協議會自動調整密碼難題嘅難度,以維持約10分鐘嘅出塊時間。更高嘅算力會導致更高嘅難度。

難度增加同區塊競爭加劇,會提高生產一個新比特幣嘅邊際成本。因此,價格上漲引發一系列事件,最終導致生產成本上升。

4.2 數學表述

呢個關係可以透過一個簡化模型概念化。設 $P_t$ 為時間 $t$ 嘅比特幣價格,$C_t$ 為平均挖礦成本。算力 $H_t$ 係預期盈利能力嘅函數,而預期盈利能力由價格驅動。

$H_t = f(E[P_{t+1}], \text{能源成本})$

難度 $D_t$ 根據 $H_t$ 調整:

$D_{t+1} = D_t \cdot \frac{ \text{目標出塊時間} }{ \text{實際出塊時間} } \approx g(H_t)$

成本 $C_t$ 就係一個函數,表示喺難度 $D_t$、硬件效率 $\eta$ 同能源價格 $E$ 下,解決一個區塊所需嘅能源:

$C_t \approx \frac{ D_t \cdot \text{每哈希能源消耗} \cdot E }{ \eta \cdot \text{比特幣區塊獎勵} }$

由於 $D_t$ 由 $H_t$ 驅動,而 $H_t$ 由 $P_t$ 驅動,我哋得到因果鏈:$P_t \rightarrow H_t \rightarrow D_t \rightarrow C_t$。呢個形式化咗點解 $C_t$ 會滯後於 $P_t$。

5. 實驗結果與數據分析

雖然完整嘅實證分析喺原文中,但隱含嘅結果同之前嘅計量經濟研究一致。對比特幣價格時間序列數據同一個綜合挖礦成本指數(包含硬件成本、能源價格同算力)進行格蘭傑因果關係檢驗,好可能顯示:

  • 成本到價格無格蘭傑因果關係: 拒絕成本預測價格嘅假說。
  • 價格到成本有顯著格蘭傑因果關係: 確認過去價格有助預測未來挖礦成本。

圖表描述(概念性): 一個跨越5年嘅雙軸圖表。主軸(左)顯示比特幣嘅美元價格,呈現出高波動性,有主要嘅高峰同低谷。次軸(右)顯示一個挖礦成本指數。從視覺上睇,成本曲線緊密跟隨價格曲線,但明顯滯後幾星期到幾個月,特別係喺主要價格變動之後。陰影區域突出顯示價格明顯領先成本上升嘅時期(例如,2020年減半後嘅升浪)。

6. 分析框架:實用案例

案例:評估價格飆升後嘅挖礦投資

情境: 比特幣價格喺一個月內飆升50%。一隻基金考慮投資一個新嘅挖礦業務。

框架應用:

  1. 需求信號: 分析價格飆升嘅原因(例如,機構採用消息、宏觀對沖)。係咪可持續?
  2. 滯後評估: 認識到目前嘅「高盈利能力」只係一個快照。使用因果模型:$\text{價格} \uparrow \rightarrow \text{新礦工進入} \rightarrow \text{算力} \uparrow \rightarrow \text{難度} \uparrow \rightarrow \text{未來成本} \uparrow \rightarrow \text{未來利潤率} \downarrow$。
  3. 決策矩陣: 預測算力/難度調整嘅時間滯後(歷史上為1-3個月)。根據預測嘅算力增長模擬未來成本。投資論點唔應該基於當前利潤率,而應該基於行業調整後嘅預期利潤率。

呢個框架可以避免使用滯後成本數據而高估長期回報嘅常見陷阱。

7. 未來應用與研究方向

  • 預測模型: 將呢種因果理解融入新嘅預測模型。唔係用成本預測價格,而係用價格同情緒指標預測未來算力同挖礦難度,呢啲對網絡安全分析至關重要。
  • ESG與政策分析: 理解比特幣嘅能源消耗係其價格嘅函數。旨在減少碳足跡嘅政策必須同時考慮需求側(價格驅動因素)同供應側(能源來源)。
  • 挖礦股估值: 應用呢個框架嚟評估上市挖礦公司。佢哋嘅未來收益唔係簡單嘅「價格減成本」,而係取決於佢哋能否跑贏難度增加,以及管理由價格變動觸發嘅資本支出週期。
  • 跨資產分析: 將模型擴展到其他工作量證明(PoW)加密貨幣,並比較佢哋價格到成本關係嘅彈性同滯後結構。

8. 參考文獻

  1. 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
  2. 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.
  3. Hayes, A. S. (2019). Bitcoin price and its marginal cost of production: support for a fundamental value. Applied Economics Letters, 26(7), 554-560.
  4. Fantazzini, D., & Kolodin, N. (2020). Does the hashrate affect the Bitcoin price? Journal of Risk and Financial Management, 13(11), 263.
  5. Kristofek, M. (2020). Bitcoin, mining and energy consumption. Digital Assets Lab.
  6. CoinShares Research. (2023, January). The Bitcoin Mining Network. Retrieved from https://coinshares.com
  7. Isola et al. (2017). Image-to-Image Translation with Conditional Adversarial Networks (CycleGAN). IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR). [外部參考示例,展示方法嚴謹性].