二、区块链作为一个经济优化问题：价值、企业和去中心化的限制
Dimitrios Psarrakis^(1 )(1)European Parliament, Bruxelles, BelgiumDimitrios PsarrakisEmail: dimitrios.psarrakis@europarl.europa.eu
定义区块链经济学
总的来说，区块链可以定义为在分布式网络中传输可验证数据的数字技术。以这一定义为起点，我们可以将区块链经济学定义为，研究经济主体如何在不同的区块链选项中选择与验证和网络成本相关的效率选项。
区块链真正的经济价值是什么？
回答这个问题不是一件容易的事。对技术用途和价值的看法会随着时间的推移而改变。这是每项技术的自然发展路径，因为一项技术带给世界的真正价值是通过技术开发者、市场用户和实施者之间的互动迭代过程逐渐展现出来的。尤金·菲茨杰拉德介绍了他的迭代创新模型来描述这一过程随时间的动态变化。他建议我们在经历这个迭代过程时，保护自己免受确定性失败的危险。当我们处理技术突破时，忽视经济或技术现实会导致我们代价高昂的失败。只关注技术而不考虑需求和成本，或者只关注经济而不考虑技术限制和实用性是一个常见的陷阱(Fidgerald et al. 2012 )。
根据作者的经验，在过去的七年里，对区块链能做什么(和不能做什么)进行理性估计的前景被市场炒作和技术热情扭曲了。正如通常在非理性繁荣时期发生的那样，无论是站在区块链狂热者一边的人，还是站在区块链怀疑论者一边的人，都没有空间去探索这项技术的价值来源。现在噪音停止了，信息流动没有扭曲和侵略性的叙述，是时候探索基本原理了。
在探索区块链如何创造价值的过程中，首先要问的问题是，DLT 是否为明确定义的问题提供了解决方案，或者它本身就是一个寻求解决问题的技术选项。通过不同的途径(消费和生产功能)，主要是通过现有产品、服务或流程的渐进式改进或通过引入颠覆性产品、服务或流程，从区块链创造、交付和获取价值确实是可能的。在这两种情况下，经济效率都是采用区块链的必要条件。非常概括地说，为了成为经济主体所期望的，区块链必须满足两个充分的效率条件:(a)区块链解决方案能够带来的结果应该使一组可行结果的总回报最大化，以及(b)这个结果应该是经济主体严格偏好于所有其他可行结果的结果(Campbell 2018 )。
如果我们将区块链定义为通用技术(GPT)，我们可以通过评估它带来的技术改进的影响、它创造的创新互补性以及它产生的规模回报来评估它的经济价值(Bresnahan and Trajtenberg1995)。但是，还有一些重要的额外因素需要考虑。不止有一个一个区块链。有替代的技术架构。选择它们会带来重大的经济后果，在生产函数中产生不同的价值。
To understand this point better, we can use the Solow model for technological change. We have the production function:
其中产出 Q 是资本 K 和劳动力 L 的函数。技术改进 A 移动了生产函数，但没有改变 K 和 L 之间的替代率(Solow 1957 )。从这个意义上说，技术变革是希克斯中立的(希克斯 1932 年)。然而，由于不同的可能架构设计可用，希克斯中立不是区块链的情况。区块链带来了“熊彼特式”的技术变革，其中 A 不成比例地影响了 K 和 L 的变化(Grossman 和 Helpman 1997 )。不同的替代率对组织设计产生不同的激励，因为不同类型的区块链采用可以影响组织内和组织间的安排。
最近的研究试图从组织的角度预测区块链的影响，强调它可能给资本主义经济体制带来的挑战。对他们来说，区块链不是通用的而是一种机构技术(Davidson et al .2016， 2018 )。
在这一章中，我们从产业组织(IO)的角度汇集了关于区块链技术的不同观点。首先，我们将探讨启用区块链、完成区块链和增强区块链的组织之间的差异。然后，我们将探索在这个集中于交易和协调成本的组织区块链可能性的连续体中我们能走多远。最后，在多样化的资本主义框架下，我们对技术-社会因素进行了评估，这些因素会影响区块链的采用速度和范围。
任何区块链架构设计都是一项经济优化工作
我们将区块链经济学定义为一种挑战。经济主体必须在验证和网络成本之间的权衡中取得平衡(Catalini 和 Gans 2018 )。这使得区块链成为一个经济优化练习，可以归结为三个主要的架构问题:给定手边的用例以及我们想要创造的价值，(1)我们应该给网络的每个节点分配多少计算能力？(2)为了在分类帐中实现必要的同步，每个节点应该交换多少消息，以及(3)网络将如何管理数据吞吐量？ ^(1)
用例总是排在第一位。在开始设计区块链之前，经济主体需要回答一个基本问题:我们想要解决什么问题？这是必须约束经济主体的问题，因为不同“区块链信徒部落”之间的技术热情和哲学叙事更喜欢将技术而不是价值主张放在第一位，这是非常普遍的。把问题放在第一位是比特币区块链如此强大的原因。中本聪脑子里有一个问题:代币的转让。因此，他设计了一个解决方案，基于这个问题的挑战来优化可伸缩性。智能合约、时间戳或与其他分类账的互操作性等问题被认为是次要的。这种应对“如何建设一个有用的区块链”这一挑战的常识性方法，在技术爱好者提出区块链是一切问题的解决方案这一最大主义者的叙事时丢失了。
在决定了我们必须解决什么问题来创造价值之后，经济主体应该考虑两个方面，首先是每个节点应该具有的计算能力，以便在分类帐中有效地执行。在分布式网络中，这是至关重要的，因为为了具有可靠的数据同步，服从于约定的共识机制，每个节点都应该被更新。计算能力是至关重要的，因为尽管协调机制是高效的，但是网络的节点应该等待具有最小计算能力的节点被更新。 ^(2)
除了计算能力，还有共识算法。就区块链而言，解决“拜占庭将军”问题的协商一致协议起着主导作用(Lamport et al. 1982 )。区块链使用拜占庭容错协议(BFT)在网络节点之间建立共识。BFT 被允许的和不允许的区块链都使用，因为信任的需要即使在允许的环境中也是重要的(因为允许的区块链中的参与者不需要事先相互信任)。
理论上，BFT 协议解决了各种规模的一致性问题，但是它没有自动解决区块链在实践中的可扩展性问题。比特币区块链也是一个非常成功的可扩展性案例，尽管有人无法在比特币区块链中做很多事情(这通常是其可扩展性能力的批评来源)。比特币白皮书(中本聪 2008 )发表 13 年后，尽管我们已经有了世界各地主要技术公司的大规模未经许可和经许可的区块链项目，但比特币区块链的案例仍然为可扩展性提供了教科书式的参考点。这是真的，因为比特币是第一个解决节点数量(今天比特币有大约一万个节点)、饱和一个区块所需的时间和用户等待看到他的交易完成所需的时间(今天饱和一个区块需要大约十分钟)之间协调问题的挑战。
将 BFT 共识协议与区块链的可扩展性联系起来的挑战在每个架构中都是持续存在的。您的分类帐中可以有多少节点？十个？一千？一百万？您需要使用多少数据来实现节点之间的同步？你如何优化数据吞吐量？您每秒处理一万、十万、一百万次交易吗？谁在一大群节点中发送更新分类帐的信息？您是用一个接一个的事务使块饱和，还是将许多事务捆绑在一起？您应该多久更新一次分类账，以确保区块链的内在价值，同时向用户提供价值？
学术和企业研究集中在这种类型的优化。计算机科学家和技术公司在性能上竞争。他们引入解决方案，通过提高每秒交易量(Gupta et al. 2019 )或利用协议的属性(Thai et al. 2019 )来提高数据吞吐量的效率。他们还在价值链中竞争，为区块链即服务(BaaS)领域提供不同的方法。他们中的一些人在他们自己的分类帐中提供完整的区块链解决方案，其他人提供在现有分类帐中构建他们的区块链接口的解决方案，而其他人则致力于中间件，旨在协调不同的分类帐或耦合创新和遗留系统，从而消除区分许可和无许可区块链的需要，甚至消除分类帐之间互操作性的需要。
在进一步检查价值生成选项之前，主要的要点是，任何区块链解决方案都应该正确地确定规模，以便根据明确阐述的问题定义向用户交付其价值承诺。
区块链价值创造连续体
已经阐明了区块链挑战是一个优化练习，我们现在需要使区块链的经济价值更接近公司的经济。数字转型模型将采用数字技术的好处与企业的盈利能力和创收效率联系起来，以员工人均收入、固定资产周转率和 EBIT 利润率等比率来表示。横向分析和基准测试表明，在其运营和业务模式中很少或没有采用数字层的组织的盈利能力和创收效率分别为 24%和 4%，而数字冠军(数字采用率高的公司)的盈利能力和创收效率分别高达 26%和 9%(韦斯特曼等人 2014 )。
我们需要强调的是，很难将特定技术对公司盈利能力的影响分离出来。大多数研究笼统地谈到数字技术的融合，可能包括也可能不包括区块链。这也是一个指标，数字技术的价值不应该孤立地来考察，而是要看它与其他数字(和非数字)技术的融合。此外，我们需要考虑到公司的成长很少是仅仅采用技术的结果。互补性在增长功能中发挥着重要作用，因为数字化转型也改善了企业的人力资本，并加速了规模经济(格里奇斯 1995 )。
公司何时应该开始考虑在其运营或商业模式中采用区块链技术？随着时间的推移，竞争会产生公司内部和行业趋势。毛利率表明了市场的发展势头。竞争的加剧降低了销售单位的价格，减少了销售量，增加了生产的直接成本。下跌趋势可以是渐进的，也可以是快速的。为了扭转这一趋势，企业需要要么降低总成本以提高毛利率，要么通过提高营业利润率(通过提高 EBIT 对销售比率)来抵消毛利润的损失。基于区块链的解决方案可以作为直接或间接生产成本的改善因素。通常，区块链通过产生协调和交易效率来影响间接成本。然而，需要注意的是，就像在数据智能的情况下，企业需要评估他们是否真的需要机器学习能力或更简单的数据分析基础设施，类似地，在区块链的情况下，企业需要评估他们是否真的需要参与区块链网络，或者它是否足以开发两个或更多数据结构之间的简单同步能力。
从战略的角度来看，当经济主体作出区块链决策时，需要回答两个问题:第一，为什么在与她的同行进行交易时去除中介，第二，如果她与她的交易同行进入一个网络，有多少权力委托给这个网络？可以设计不同的区块链体系结构来适应不同的功能和治理偏好。这是另一个使区块链成为一个交易场所的因素。这些不同的策略偏好可以通过简单的分布式、不可变的数据结构体系来满足(这是连续体的一个方面),也可以像一个完全分散的系统一样复杂，在这个系统中，每个节点都可以自由参与，并且不需要透露太多关于自己的信息(连续体的另一方面)。这些选择包括从非常集中的治理系统到非常分散的治理系统。
从我们的市场观察中，我们看到绝大多数组织都在试验和参与接近连续体中间的区块链项目，在这些项目中，在网络中采用了分发、加密、时间戳和令牌化的组合，在这些网络中，治理是严格的，由协议许可和控制的，这些协议以确定的方式向节点分配权利和责任，而不依赖于算法生成的随机性。^(T33)
从产业组织的角度来看，经济主体的激励制度迫使他在将核查责任委托给可信任的第三方或发展对等安排之间做出选择，这与评估两种选择之间的成本有关。“成本”在区块链的重要性至关重要。如果成本是说明经济主体选择或不选择区块链解决方案的动机的焦点，那么 DLT 给市场带来的破坏似乎不会影响传统经济理论，因为科斯( 1937 )和威廉姆森( 1985 ， 2013 )的主要假设仍然没有受到挑战。
交易成本理论预测:( 1)使用市场或企业自身资源的相对成本,( 2)起草跨市场复杂合约的成本(Carlton and Perloff 2015 )和(3)降低总规模成本的能力(Chandler 1999 )决定了企业在接受中介服务或开发成本更低的基于网络的解决方案之间的偏好。当然，区块链引入了新的成本，但对于市场参与者来说，这一成本总体上低于接受可信第三方作为交易验证方的成本。一句话，区块链简化了网络参与者之间的合约关系，降低了核查的总成本，产生了规模经济。
区块链改变了企业的规模还是产业价值链的规模？在我看来，当讨论的是公司时，这个问题对业绩没有实质性的影响。理论上，一家公司的规模取决于组成它的合约数量。在区块链的案例中，合约的性质发生了变化(其中一些是智能合约)，但这并没有显著影响公司的规模。然而，受到显著影响的是某些行业价值链的规模。区块链扰乱了价值链，消除了传统上在这一过程中增加价值的遗留因素，如看门人、中介甚至监管机构。
下一个要问的问题是:我们的社会准备好在价值链中接受多少区块链？正如我们所强调的，今天的大部分工作都集中在区块链工具的特定组合上。在完全分散的业务中向前迈进一步将取决于一系列技术和社会政治制约因素。
区块链 4.0:克服社会政治和技术限制
在这一章的开始，我们强调区块链是一个熊彼特主义者(不是希克斯中立)，制度技术可以加速生产函数的变化，并产生更广泛的市场动态。因此，有一座桥梁将企业的交易成本管理与同行业其他企业的整体协调努力以及整个经济的整体表现联系起来。这种思维方式是制度变迁概念的核心。完全专注于交易和协调成本因素是必要的，但还不够，因为企业在区块链组织连续体中选择某个位置的决策受到更广泛的技术-社会和制度安排的影响，而这些安排企业无法控制，也不一定总能看到或掌握。就其本质而言，变革的理念包含了这种“有限视野”的元素，并影响着一个组织和一个经济体随时间变化的速度(诺斯 2005 )。
影响区块链生态系统和思想的技术社会因素不容忽视。区块链不仅仅是一种技术。它本身也是一种经济叙事，或经济叙事的生成器(希勒 2019 )，因此，它反映了社会趋势和心理结构，这些趋势和心理结构影响着经济思维和行动(格兰诺维特 2017 )。正如哈克等人所强调的，区块链的核心是更广泛的政治背景和规范倾向，从私人订购到呼吁重新审视货币和金融的基本概念，甚至是将资本主义的新去中心化版本带入思想市场。使用正式的经济、监管和法律框架无法轻松解决这些问题(Hacker et al. 2019 )。赞同制度变迁是高度政治化的观点(Haber et al. 2008 )，这是企业无法逃避的现实，我们认为区块链不仅可以作为一种制度技术，也可以作为一种政治技术。
我们在本卷的第三部分专门讨论了区块链的政治经济学，在本章中我们不再重复这一对话。但是为了我们分析一个企业架构或市场结构如何移动(或抵制移动)，使用区块链，从一个机构设置到另一个，我们需要一个框架来解释均衡从一个市场变化到另一个。这个框架是由资本主义多样性研究项目提供的。 ^(4)
为了说明政治经济而非微观经济如何影响区块链技术的采用，我们可以看看欧盟法规的案例。2020 年 9 月，欧盟委员会推出了基于分布式账本技术的市场基础设施试点制度监管框架(DTL 试点制度)。该法规有四个目标:(1)为加密资产的二级市场带来法律确定性，(2)通过消除禁止在金融服务中使用 DLT 的监管障碍来支持创新，(3)确保投资者保护和市场完整性，以及(4)确保金融稳定。本卷的编辑参与了本规则的起草，伊丽莎白·诺布尔在第 9 章中做了进一步的描述。
DLT 试点制度是一种市场基础设施监管，旨在建立一种实验性设计——一种临时的监管沙箱。委员会引入这一文本的目的是为在传统(遗留)市场环境中试验这一新技术创造空间，在证券金融交易的价值链中有三个层次:交易、清算和结算。在欧盟金融市场监管框架中，证券交易由 MIFID 监管， ^(6) 大部分清算由 EMIR 监管(特别是关于 CCPs) ^(7) 而结算职能由 CSDR 监管。金融市场的证券交易被分为这三个层次，这一事实反映了将金融交易分拆的悠久传统，以确保市场的完整性，有效地分配责任并促进竞争。市场参与者相应地构建了他们在价值链中的角色。例如，多边交易机构(MTF)根据它们需要完成的工作设计了它们的运作模式，而中央证券托管机构(CSD)则相应地被设计来完成它们在价值链中的工作。引入 DLT 试点制度是为了提供一个实验性框架(如果你愿意，可以称之为一个增强的沙盒)，在这个框架内，证券交易将由“DLT MTFs”和“DLT SSS”(指运营 DLT 证券结算系统的 CSD)分别通过暂时取消 MIFID 和 CSDR 的一些要求来进行。
暂且不论市场对所采用的狭隘方法的直接反应(因为将没有获得 MTF 许可的贸易设施纳入试点制度更容易)，主要挑战来自于这样一个事实，即在交易-清算-结算链中进行的许多操作可以使用区块链合并为一个操作。这是一个非常有趣的步骤，因为 MTFs 突然可以在不损害透明度或增加验证成本的情况下执行结算功能，因为区块链技术允许这样做。届时市场结构会是什么样子？从制度的角度来看，证券结算的表现传统上是如此集中，如此接近政府，以至于它被认为是那些“神圣的牛”之一，表明一个政府是真正的主权国家。结算证券交易的权力类似于政府征税的权力。
DLT 试行办法公布后，市场参与者的最初反应不一。清算所看到这种技术有效地将他们带出市场，他们向立法者表达了他们的不满，强调清算与结算的分离增强了市场的完整性。另一方面，银行和 MTF 欢迎这个想法。他们交易的大部分结算和清算现在可以在内部完成，而不需要权威机构的批准。当我们起草本章时，该法规仍在欧洲议会，我们预计将在 2022 年看到最终草案，但区块链产生的制度紧张已经明显表明了快速采用分散化区块链解决方案的社会政治限制。
还有技术和组织方面的限制。DLT 试点制度的案例给出了市场整合的概念，但让我们进一步思考这个例子。DTCC 是美国交易后金融服务公司，为金融市场提供清算和结算服务。我们能区块链 DTCC 的全部功能吗？按照我们在本章 B 节中介绍的分析框架，围绕这个假设案例建立一个思维实验，我们需要回答以下基本问题:我们需要为这个清算和结算网络的节点分配多少计算能力？为了实现必要的同步，节点之间应该交换多少消息？谁将更新区块，如何更新，多久更新一次？与遗留系统相比，完成交易和交付价值需要多少时间？为了设计出规模合适的区块链解决方案，这些是区块链架构师应该问的问题。一句话，假设在当前的 DTCC 操作中，数据吞吐量(TPS)根本不是问题，那么应该用什么计算能力和如何组织共识机制来实现每秒 100 K 交易(TPS)的清算？
这一假设场景——DTCC 的破坏——是一个显示分散化局限性的案例，因为考虑到计算和网络成本，区块链作为一种替代方案不会给价值链增加太多，除非计算的性能变得极其高效(可能在一台功能强大得多的超高性能计算机的帮助下)。如果我们有这台超级计算机会怎么样？市场参与者会更愿意在如此规模的分散区块链系统中进行协调吗？在本书的第一章，我们介绍了算法随机性的概念，它是分散式区块链系统中“信任生成”的一个来源，在这种系统中，每个节点都有一票。我们在本章前面也解释过，选择是否有可信中介与成本函数有关。为了完成这幅图，我们引入了一个行为层，它实际上劝阻企业参与分散的完全区块链网络。
Richard Cyert 和 James March 在希尔伯特·西蒙有限理性思想的基础上，引入了企业行为理论的思想(Cyert 和 March 1963 )，其中组织间行动和参与的动机受到官僚和集体主义摩擦的约束。经济主体在给定的时间点根据他们可获得的信息进行优化(马奇和西蒙 1993 )。威廉姆森进一步发展了这一观点，强调交易成本经济学仅指合约保障，或缺乏合约保障，并反对完全信任的观点( 1996 )。
这种缺乏信任和知识的经济代理人，他们在有限的信息和高度不确定性下行动，创造了威慑，激励企业选择他们自己的区块链架构。迄今为止的一个主要发现是，所有权行为在区块链依然存在(麦卡菲和布林约尔松 2017 )。第二个发现是，组织不支持分散的完全解决方案，这与合约的不完全性有关。回到 DTCC 的例子，金融公司的(自然)短视观点是预先设想可能发生的意外情况，并将其添加到智能合约的条款和合约中，这显然不利于参与分散网络。区块链并没有解决合约不完全的问题(De Filippi and Wright 2018 )。
组织选择中有限理性的影响只提供了一套加入分散的完全区块链系统的抑制因素。通过用博弈论的术语回顾合作行为的限制，我们可以探索其他的限制。纯分散的区块链系统为每个节点分配一票。即使在没有许可的区块链，这种治理环境也不是很有吸引力，在那里，利害关系证明在激励网络行为者合作方面起着重要作用。在 DTCC 的例子中，并不是每个金融公司都有相同的系统影响。因此，当我们面临系统性风险时，共识机制的算法政策需要调整，以激励网络中更有影响力的行为者做出更有效地补救系统性问题的选择(Sakovics 和 Steiner 2012 )。这些适应规则无法预先设想，从长远来看，这使得共识的可持续性很脆弱。
共识机制的可持续性问题还与第四个问题相关:区块链中经济主体的短期行为不一定与其长期目标一致。在一个被允许的区块链，账本的作者从她对账本的垄断中获取利润，并动态地激励诚实的报道。另一方面，在一个去中心化的区块链，账本的作者通过计算昂贵的工作证明算法提供了诚实的静态激励，但他的租金被分叉的可能性抵消了(阿巴迪和布鲁纳梅尔 2018 )。分叉的可能性是经济不稳定的一个重要来源，因为它们为区块链的参与者创造了一个机会，来玩一个具有多个均衡的协调游戏(Biais et al. 2018 )。如果金融市场参与者有机会“用区块链扰乱”DTCC，即使在完美的知识和无尽的计算能力的世界中，区块链仍然不足以创建纳什均衡，并且当环境对一些参与者改变时，许多可能的多重均衡的可用性不排除共谋的可能性，劝阻经济代理人接受他们参与分散的区块链网络。
根据这种博弈论和行为推理，我们看到，完美的分权不一定是遗留系统的最佳替代方案。此外，正如许多区块链的狂热分子所认为的那样，我们可以解决区块链的系统性风险，这不是一项容易的任务，有必要进一步阐述。
结论
在这一章中，我们定义了区块链经济学，并解释了为什么任何区块链选择必然是经济最优化的实践。我们展示了经济主体在设计区块链解决方案和区块链选项的可用性时应该考虑的权衡，以及组织可以从区块链连续体中提取的价值。最后，我们探讨了分散化的局限性以及阻止经济主体选择分散化增强的区块链解决方案的行为和战略因素。我们认为，有四个因素阻碍组织参与分权强化的区块链。这些因素是:区块链所有权行为的持续存在、合约的不完整性、共识机制的脆弱性以及区块链网络参与者的短期和长期目标之间缺乏一致性。
