区块链经济学脉络（五）：从租值耗散看为什么PoW机制最高效？

导读

PoW机制是最高效的共识机制。租值耗散是共识机制的代价。看似解决高耗电的机制，实则引入了更多的租值耗散。PoS、DPoS本质上是价格管制的机制，其额外的租值耗散不言而喻。

1. 租值耗散概念简述

租值耗散（也称租值消散），就是当资产的权利没有界定为私有的时候，人们会以非价格准则去争夺，导致资产的收入，也就是租值下降。

我们称之为租值消散，并不是字面上看上去直接消散为零，没有了消失了，而是大多数时候，租值从一个较高的层面降低到了一个较低的层面。简单理解，那就是，原来挺值钱的，现在由于特定原因出现，不那么值钱了；也就是资产价值的损失。从本质上看，任何资源或者资产的用途都有多种，要达到最高租值的用途不容易，因为有讯息费用等局限的约束。

租值耗散并非是说最高租值的用途达不到。而是指在没有约束的竞争下，竞争的人足够多，有价值的资源或者物品会因为竞争的费用或成本的提升，或因为资源或物品得不到善用，其价值会因为竞争而下降。

交易费用（制度费用）的定义是，凡是在一个人世界不存在的费用都是交易费用，跟租值耗散是同一个意思。凡是有不止一个人，就会有社会，就会有制度，就会有为了维系制度（市场环境）的费用，这都是交易费用。张五常认为，交易费用就是一个社会的租值耗散。因此，交易费用、制度费用、租值耗散是一个意思。

在多种决定经济竞争胜负的准则中，只有自由市场价格机制不会导致租值消散。而市场所节省的正是租值的消散。张五常认为，产权界定以及市价竞争是提升租值的不二法门，唯由自由市价竞争所导致的租值没有租值耗散。换句话说，由市价竞争而导致的租值是可能获得的最高租值，没有租值耗散；和这个最高值相比，凡是通过市价竞争之外的手段而获得的租值都比它低，皆会产生租值耗散。这从另外一个角度也非常容易理解：只有你创造了市场价值，才能换得与市值相应的回报，这就是市价的本质。

张教授举了A. Bottomley写的例子，说非洲某草原极宜种植杏树，可以产生很高的经济价值，但因为草原公有，缺乏监管的情况下，种植杏树会有偷盗的风险，所以只用作没啥经济价值的畜牧，因为晚上可以把羊赶回家，结果是该草原的租值消散了。租值耗散就是拿现有租值和那个在市场竞争中以市价胜出的租值做比较。生活中较为常见的是价格管制带来的租值耗散。再比如一张演唱会门票市场价值是100元，政府规定不能高于60元，那40元的权利属于谁呢？于是排队轮购出现，在边际上，成功轮购者的最高时间成本是40元。票价中的40元的收入权利被时间成本取代了，并没有体现门票的市场最高价值（租值），这就是租值耗散。

但是，自由市价毕竟是奢侈的玩意儿，完美的自由市价在人类社会几乎难寻踪影。自由市价的出现也是有费用的——维护一个自由市场的监管费用（法律、行政、监管机构、律师、中介等等都需要成本），这就是代价——是为了节省租值耗散的的代价，也是一种租值耗散。

图1：租值耗散形成经济学原理

数据来源：国盛证券研究

制度（共识机制就是一种市场制度）的形成是为了减低租值耗散，也即是以一种制度（或者是合约）费用替代另一种。我们知道，市场也是一种制度，也是约束竞争的一种制度安排，而价格机制是约束和决定竞争胜负的准则。但是市价的出现，也有成本或者费用的，这些成本就是交易费用，本身取代了物品或资产的租值的一部分，可以作为租值耗散来看。毫无租值耗散的情况是指交易或者制度费用是零，这种人类的社会中没有这样的情况。

张五常在《经济解释》中这样说：“在我们今天的社会汇总，交易或者社会费用很庞大，往往占国民收入的一半以上。商人、律师、法庭、银行、公安、经纪、经理、公务员等，都是因为有社会而衍生的。在一个以农业为主的国家，需要防盗，可以有战乱，但一般而言交易或社会费用在国民收入的比率是较低的。”当然，从经济行业的分类来看，工业社会的行业种类之多之复杂，也不是农业社会能够比拟的。虽然市价作为决定竞争胜负的准则被压制，竞争依然存在，所以替代市价的其他准则会出现，这就是新的合约或者新的市场制度。在竞争下，市场一般是朝着增加租值的方向走。这并非是把交易费用降到最低，而是在市场竞争下，租值极大化需要物价与交易费用有最大的差距。

也就是说，纯粹的市价竞争十分难得，无论是何种合约（制度）安排下，都存在竞争，竞争都会朝着降低租值耗散的方向走。比如，上述演唱会门票的例子中，虽然门票价格有管制，但是黄牛市场、拉关系走后门购票等行为都是为了降低租值耗散而出现的，这都是竞争的作用。

2. PoW机制是最接近市价机制

PoW机制下，租值耗散主要体现为信息费用。信息费用是指在市场上人与人之间信息传达的费用，这费用是因为人与人之间信息传达有不尽不实的困难。

作为一个去中心化的系统，没有了中心机构的监督和背书，信息费用显得格外突出——这里说的并非是信息费用大小的问题，而是说，信息费用突出地表现为点与点的不信任。矿工都有作恶的可能，又都怕别的矿工作恶，以及可能出现的51%攻击；这些情况的避免都需要付出信息费用。

市场竞争会降低信息费用，由竞争算力而争得记账权的矿工，还要对前面5个区块账本进行校验，以确保之前的账本没有假账；一旦发现假账，对相关矿工的惩罚是极大的，将会被踢出矿池，损失了几乎全部上头成本（矿工算力租值）。

各类共识机制，PoW机制最接近市价机制。前面说过，自由市价是唯一不会导致租值耗散的机制。但是市价是理想而奢侈的玩意儿，完美的自由市价机制在人类社会是没有的。从更宏观层面来看，维护（无论是自由的还是管制的）市价所需要的社会制度也是有代价或者说成本（费用）的，这是整个社会的租值耗散的体现。PoW机制下，矿工在记账权争夺（也是代币经济激励）是通过算力付出的竞争来决定胜负准则。这最接近典型的自由市价机制，也最接近于租值耗散为零的情况。

这时候矿工的算力租值耗散非常低，但是为了创造和维系这样一个自由竞争的市场机制，需要监管和惩戒作恶节点、防止51%攻击等等，这些都是需要成本的。这部分费用就是系统的交易费用，也是系统的租值耗散——这部分价值是为维护算力市场自由可信任地交易的代价，是为租值耗散。需要注意的是，在点对点交易的区块链市场中，这部分是维系市场制度的费用在任何机制下都是不可避免的——毕竟这是一个没有中心机构（政府机构、监管机构等）的市场。

本系列前面已经做过边际上分析，矿工的算力消耗作为租（上头成本），其租值是靠市场维护的，也就是说，市场决定了其他未入局矿工可观的直接成本。这一点在其他公司机制下并不成立，无论是PoS还是DPoS等，这类主节点抵押的模式，都不能视为上头成本，节点的抵押成本也并非租值。因此，节点抵押的成本消耗（可以简单以利息代替），是作为成本的费用。

PoW挖矿过程中的分叉会产生一部分交易费用形成租值耗散，所以说PoW最接近自由市价机制。矿工在算力在市场中比拼碰撞哈希数的时候，并非严格按照时间的绝对先后或者说算力的绝对大小（这部分量化的标准并不绝对），经常会有两个以上矿工同时产生区块的情形，是有一定的随机性，这是分叉的情形。真实的市场都存在着询价和委托量的问题，简单说，市场在竞价过程中并不能无限微分，比如药丸是按瓶、按箱卖，A股股票是按“手”（100股）卖，这都是旨在市场交易时询价和委托量方便行事，降低租值耗散所需要付出的交易费用。正如前面所分析的，竞争会使得市场朝着降低租值耗散的方向走，分叉产生的交易费用（成本）也是为了降低租值耗散的结果，这个租值耗散是降低更多其他租值耗散所必需的代价。比特币一个区块产生需要10分钟，算力碰撞结果的收集和评判在全网同步也需要这么久，因此算力的绝对的比较是需要额外成本的，此种安排也是为了降低租值耗散的结果。如果在某个区块链几乎同时出现了两个都满足要求的不同区块，由于距离远近，不同的矿工看到这两个区块是有先后顺序的。通常情况下，矿工们会把自己先看到的区块复制过来，然后接着在这个区块开始新的挖矿工作，于是产生了“分叉”。PoW共识机制是这样解决的：从分叉的区块起出现了两条不同链上，算力是有差别的，或者说跟从两个链矿工的数量是不同的。在一段时间之后，总有一条链的长度要超过另一条。当矿工发现全网有一条更长的链时，他就会抛弃他当前的链，把新的更长的链全部复制回来，在这条链的基础上继续挖矿。所有矿工都这样操作，这条链就成为了主链，分叉出来被抛弃掉的链就消失了。分叉就是解决比特币矿工询价和委托量问题的一个方案，这其实也是一种合约，也是竞争的结果——竞争是为了在既定的限定条件下降低租值耗散。

矿池的模式是一种新的合约，其蚕食区块链以外市场的租值。由于比特币全网的运算水准在不断的呈指数级别上涨，单个设备或少量的算力获得比特币奖励的概率极低。于是极客们开发出一种可以将少量算力合并联合运作的方法，即 “矿池”(Mining Pool)机制。在此机制中，小矿工只要是通过加入矿池集中算力来参与挖矿，可以提高获胜的概率，个人小矿工获得的比特币奖励也由多人依照贡献度分享。很显然，矿池也是一种新的层面的合约——约束矿工群体联合竞争的机制。按照竞争的存在会朝着降低租值耗散的方向走的原则，矿池的出现也是为了降低系统的租值耗散。

这里面有两个层面的意义：一是对于一些早期矿工投入的算力资源，可能随着全网算力增长而完全失去挖矿的可能——这部分租值（别忘记矿工的算力是上头成本的租值）是耗散掉了。其二是矿池作为一种合约，约束着矿工之间的竞争，这合约是一定会有成本存在，而这部分成本或者说费用是来自于区块链市场之外——因为矿池的联合系统人们投入的资源、精力、财力等与区块链市场（算力资源和账本资源）是严格区别开来的，是额外的资源。

矿池联合这部分合约费用其实消耗的是区块链（算力市场和账本资源市场）以外的市场的租值，并没有蚕食比特币区块链市场的租值——因为矿工背后的主人们如何联合、挤兑、攻伐这些都是区块链以外的现实社会的市场竞争。

图2：矿池的模式消耗了区块链以外现实社会市场的租值

数据来源：国盛证券研究

3. 其他机制有价格管制之意，形成额外租值耗散

PoS、DPoS等共识机制的本质体现了价格管制的意图，形成租值耗散。价格管制带来租值耗散这是显然的，因为市价并不能充分表达资源的价值。PoS、DPoS似乎能够解决高耗电、低效率等问题，背后必然有相应的代价。

从机制上看，PoS、DPoS等均有价格管制的意义。PoS机制下，抵押代币的持有数量乘以数据形成币龄，币龄高低作为竞争记账权胜负的准则，这也是类似的一种市价原则。

但问题是多方面的，一方面代币的作用是供账本资源市场交换之用，体现了资源的价值，利用代币抵押挖矿，代币失去了流通的价值，但会回去一定的利息作为回报。利息率的制定并没有机制确保是市场决定，增发的利息亦会进一步稀释代币的价值；再者，随着系统交易量的上升，需要增加的算力资源也没有市场机制来调节资源的配置。代币挖矿的利息并没有跟随代币背后资源市场的价格，这是典型的价格管制——机制的设计是的代币无法体现市场价值，代币存在租值耗散。

DPoS的价格管制意义就更明显，记账权的争夺并非通过市场竞争，而是规定只有21个所谓“主”节点才能够参与，除了前面分析的PoS的弊端外，在外围社会市场上，出现了贿选、投票率过低、分叉风险等等消耗租值。这些都是额外的租值耗散。就区块链市场本身来看，避免了高耗电、低效率的代价就是系统的安全（信任）度降低，显然更容易受到假账和中心化攻击的困扰。

图3：三种共识机制下的租值耗散比较

数据来源：国盛证券研究

算力市场维系着账本的安全可信运转，从而支撑代币（也就是代币代表的资源）的价值，挖矿市场存在租值耗散是区块链市场不可避免的代价；而不同代价的形成是起因于不同是共识机制（合约）的约束，这就是市场选择的结果。

一个市场的总收入可以分为两部分：租值和租值耗散（记住，收入是一系列事件，当然在数值上，应该减去租值耗散这部分成本）。从租值耗散占整体市场收入占比的角度看，虽然无法在数量上比较，但是不同制度（共识机制）下的租值耗散占比，可以排序比较，主要看租值耗散的来源和涉及范围。这可以作为一个市场效率比较的依据。

根据上面的分析，PoW机制是最高效的共识机制。租值耗散是共识机制的代价。看似解决高耗电的机制，实际上引入了更多的代价——更多的租值耗散。这也就是为什么比特币高耗电偶被指责却无可替代，全网的算力、可靠性和市值，比特币都遥遥领先其他区块链代币。

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