比特幣市場(chǎng)中，針對(duì)影響比特幣價(jià)格的因素一直未有定論。比特幣的價(jià)值支撐到底在哪里？哪些因素影響著幣價(jià)？如何對(duì)比特幣走勢(shì)進(jìn)行估計(jì)？本文作者從能源投入的角度，做了一種假設(shè)，探討了比特幣價(jià)格和能源投入間的關(guān)系，希望為比特幣投資者提供一些參考。

能源投入的單位：焦耳，可以用來評(píng)估比特幣的公允價(jià)值

能源投入的增加會(huì)提高比特幣的公允價(jià)值(反之亦然)

比特幣的價(jià)格在一定程度上反映了其能源消耗成本的平均值

能源價(jià)值模型顯示，比特幣在2019年12月12日的公允價(jià)值約為11,500美元，比當(dāng)前幣價(jià)高出50%。

1、發(fā)現(xiàn)：幣價(jià)和能源消耗的緊密聯(lián)系

在作者之前的文章里，曾講到：比特幣的電力消耗可用于估算生產(chǎn)成本，進(jìn)而可以通過生產(chǎn)成本估計(jì)礦工的盈利能力。通過觀察比特幣的價(jià)格與生產(chǎn)支出之間的關(guān)系，我們發(fā)現(xiàn)：比特幣生產(chǎn)成本的變化與能源消耗以及挖礦設(shè)備的效率有著緊密聯(lián)系。

假設(shè)其他因素保持不變的話，我們來考慮一個(gè)問題:

比特幣的基本價(jià)值能否僅用能源消耗來衡量?

2、模型：計(jì)算比特幣的公允價(jià)值

假設(shè):比特幣的公允價(jià)值是能源消耗（Energy Input）、供應(yīng)增長(zhǎng)率（Supply Growth Rate）和代表能源的法幣系數(shù)f的一個(gè)常數(shù)的函數(shù)。

這些變量可以組合成以下方程，稱為比特幣的能量值(V):

其中:

能源消耗(單位:瓦)=哈希率(GH/s) *挖礦效率(J/GH)

供應(yīng)增長(zhǎng)率(單位：s-1) =比特幣流通量的年增長(zhǎng)率，等于儲(chǔ)量產(chǎn)量模型（S2F）的倒數(shù)。以比特幣年變化率(單位:年-1)計(jì)算，然后折算為秒

法幣系數(shù)（美元 /焦耳）=一個(gè)恒定的換算系數(shù)，以考慮能源的法幣價(jià)值

由于所有單位的哈希率和供應(yīng)率可以抵消，該方程表明，比特幣的公允價(jià)值(V)可以表示為生產(chǎn)一個(gè)比特幣的能源消耗:

能源價(jià)值公式:比特幣的價(jià)值是能源消耗的函數(shù)

3、計(jì)算：比特幣的能源價(jià)值

為了驗(yàn)證這個(gè)理論，除了挖礦能源效率外，所有的輸入數(shù)據(jù)都來自：blockchain.info。

最具挑戰(zhàn)性的部分是在不同時(shí)間點(diǎn)，對(duì)比特幣挖礦的能源效率的準(zhǔn)確評(píng)估。

3.1 評(píng)估比特幣挖礦的能源效率(J/GH)

比特幣挖礦的能源消耗與兩個(gè)因素有關(guān)：SHA-256算法的哈希率和礦機(jī)本身的能效。

早期，比特幣是使用的高能耗的CPU和GPU挖礦。

而現(xiàn)在ASIC礦機(jī)的挖礦效率，比2009年使用的礦機(jī)的效率高出10萬倍以上。這意味著，如今礦工的平均電費(fèi)中相對(duì)較高的一部分，已經(jīng)轉(zhuǎn)化為有效的哈希算力。

為了評(píng)估比特幣礦機(jī)能效的歷史概況，我計(jì)算了來自Cambridge(僅ASICs)、BitcoinWiki (FPGAs)和 Bitcoin.it (ASICs, CPUs 和 GPUs)的150個(gè)比特幣礦機(jī)的能效?？紤]了能源效率（J / GH）的所有ASIC，F(xiàn)PGA以及Intel，AMD和Nvidia硬件，并找到了大概的礦機(jī)面世時(shí)間。將常見模型分組，并在等權(quán)重的基礎(chǔ)上計(jì)算了該模型的平均能效。

然后，將比特幣網(wǎng)絡(luò)的每日能源效率計(jì)算為所有硬件的加權(quán)平均值，該平均值在CPU / GPU / FPGA發(fā)布后的兩年內(nèi)，和發(fā)布ASIC的1.5年之內(nèi)。

之所以選擇折舊年限，是因?yàn)椋?/p>

CPU和GPU的礦機(jī)通常會(huì)使用數(shù)年的時(shí)間

比特幣挖礦在早期通常沒有競(jìng)爭(zhēng)力

其他研究還表明，近年來，ASIC的折舊期限通常為1.5年

最后，計(jì)算了1個(gè)月的能源效率移動(dòng)平均值，以分階段逐步淘汰模型類型。

實(shí)際上，某些礦機(jī)具有更廣泛的用途和更長(zhǎng)的使用壽命。但是，由于存在增加能源價(jià)值模型中的歷史誤差的風(fēng)險(xiǎn)，并且想盡力獲得一個(gè)無偏見的結(jié)果，我們沒有將這些礦機(jī)進(jìn)行排除、數(shù)據(jù)清理或其他數(shù)據(jù)操作。

在上述過程中，隨著時(shí)間的推移，比特幣能源效率(J / GH)形成以下走勢(shì)。

隨比特幣挖礦效率提高的S曲線（表示J / GH隨時(shí)間推移逐步下降）。請(qǐng)注意，從2013年至2014年推出ASIC型礦機(jī)以來，挖礦效率急劇提高。

3.2 ?計(jì)算法幣系數(shù)（美元 /焦耳）

法幣系數(shù)是將能源消耗單位(焦耳)轉(zhuǎn)換為法幣（美元）的一個(gè)常數(shù)。它僅表示“我們”對(duì)能源的重視程度。

根據(jù)上述的能源效益曲線，得出的法幣系數(shù)為:2.0E-15

法幣系數(shù)的值取決于能源效率曲線的準(zhǔn)確性，因此這里所提供的值應(yīng)視為是一個(gè)近似的估值。從長(zhǎng)期來看，美元貶值、惡性通貨膨脹或法幣***將導(dǎo)致法幣系數(shù)以1比1的相對(duì)方式增加。

4、結(jié)論：能源價(jià)值和歷史幣價(jià)吻合

繪制結(jié)果顯示，比特幣的能源價(jià)值與歷史價(jià)格非常吻合。

比特幣能源價(jià)值10年走勢(shì)圖

2013 - 2014年，比特幣的能源價(jià)值大幅下跌，這主要是由GPU/FPGA向ASIC礦機(jī)的轉(zhuǎn)型所推動(dòng)的。雖然在此期間可能有大幅下降，但由于上面概述的硬件使用和折舊模型假設(shè)，這個(gè)結(jié)果有夸大的可能。

5、市場(chǎng)力量——搭建供應(yīng)和需求的橋梁

第一個(gè)問題是：

比特幣的能源價(jià)值模型合乎邏輯嗎?

在“用稀缺性來搭建的比特幣價(jià)值模型”一文中，Plan B發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)價(jià)格與比特幣等資產(chǎn)的稀缺性有很強(qiáng)的關(guān)系。我們可以假定，這代表了人類對(duì)長(zhǎng)期“硬通貨”、保值資產(chǎn)的“需求”的基本關(guān)系。

但這里有個(gè)問題。

并非所有稀缺資產(chǎn)都具有或保持著廣泛的市場(chǎng)價(jià)值。例如，大約有3000種加密貨幣的市值在500美元以下。這些代幣中有許多具有“有限”的供應(yīng)模型，但市場(chǎng)依舊認(rèn)為它們沒有基本價(jià)值。稀缺，但不值錢。容易獲得或復(fù)制的稀缺資產(chǎn)具有較低的市場(chǎng)價(jià)值。

持續(xù)的、高水平的人力投入通常與需求相關(guān)。

當(dāng)把精力（能源）投入到一項(xiàng)事件中時(shí)，精力的提供者（工人）期望他人對(duì)他們的付出有需求。當(dāng)供應(yīng)商看到他們的勞動(dòng)成果，對(duì)工人的需求增長(zhǎng)時(shí)，工人會(huì)更加努力地工作以獲得更大的回報(bào)。然而，如果供應(yīng)商對(duì)勞動(dòng)力的需求下降，或者工人可以在其他地方獲得更好回報(bào)的時(shí)候，他們就可能會(huì)停止對(duì)該事件的投入。

這既可以解釋比特幣的算力之爭(zhēng)，也可以作為比特幣能源價(jià)值模型的論據(jù)。

持續(xù)的挖礦投入代表了供需之間的平衡。不斷上漲的比特幣價(jià)格通過算力增長(zhǎng)和技術(shù)的改進(jìn)，來激勵(lì)礦工增加挖礦投入，從而提高能源效率。因此，市場(chǎng)價(jià)格的大幅上漲通常會(huì)促進(jìn)挖礦投入的增加，因此也會(huì)提高比特幣的能源價(jià)值。然而，當(dāng)投機(jī)行為導(dǎo)致價(jià)格飛漲時(shí)，如果沒有相應(yīng)地增加能源消耗，根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)，價(jià)格就會(huì)暴跌回能源價(jià)值。

它表示了均值回歸的現(xiàn)象，正如那些由基本面驅(qū)動(dòng)的內(nèi)在價(jià)值估值所期望的一樣。

比特幣的價(jià)格和能源價(jià)值是相互聯(lián)系的，就像磁鐵一樣緊密聯(lián)系。盡管兩者之間可能存在偏差，但它們最終是契合的。盡管在數(shù)學(xué)上比特幣的能源價(jià)值與交易價(jià)格和交易量無關(guān)，但是，市場(chǎng)這只 “看不見的手”把他們聯(lián)系在一起。

比特幣價(jià)值基于儲(chǔ)量產(chǎn)量模型和挖礦支出來獲取對(duì)稀缺資產(chǎn)的長(zhǎng)期需求，代表了比特幣供需之間的共生關(guān)系。

6、衡量：能源價(jià)值模型的有效程度

根據(jù)2010年1月的每日數(shù)據(jù)，“能源價(jià)值”公式的R2為實(shí)際比特幣價(jià)格的80% (R2越高，模型越符合現(xiàn)實(shí))。相比之下，在相同數(shù)據(jù)下，儲(chǔ)量產(chǎn)量模型在相同數(shù)據(jù)下的R2為88%。

雖然比儲(chǔ)量產(chǎn)量模型模型低8%，但有幾點(diǎn)需要考慮:

比特幣的能源價(jià)值高度依賴于我們估算的挖礦效率。在本次分析***人工整理了150個(gè)比特幣礦機(jī)的詳細(xì)信息，存在數(shù)據(jù)遺漏或數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的可能性。折舊期是實(shí)際情況的近似值。效率還可能根據(jù)運(yùn)行條件和超頻的變化而變化。不可能完美呈現(xiàn)出每個(gè)比特幣礦工在歷史上的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)使用的礦機(jī)。因此，這里可能會(huì)出現(xiàn)一些誤差。

如果所有礦工都突然停止開采比特幣，那根據(jù)儲(chǔ)量產(chǎn)量模型的預(yù)測(cè)，比特幣價(jià)格將達(dá)到無窮大。能量?jī)r(jià)值預(yù)測(cè)則為零。如果所有礦工都放棄比特幣(如災(zāi)難性事件發(fā)生：SHA-256算法的***，更好的財(cái)富存儲(chǔ)方式產(chǎn)生)，就不會(huì)產(chǎn)生新的區(qū)塊，不會(huì)發(fā)送任何交易，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)就當(dāng)于癱瘓。在這樣的情況下，僅使用儲(chǔ)量產(chǎn)量模型?(0.4 *SF3)將認(rèn)為比特幣有無限的價(jià)值。而能源價(jià)值模型則表示：如果所有礦工明天都停止開采比特幣，那么電力輸入將為零，比特幣將一文不值。

儲(chǔ)量產(chǎn)量模型模型是一個(gè)擬合的冪律。比特幣的價(jià)格已經(jīng)有了指數(shù)級(jí)的表現(xiàn)，并特別選擇了儲(chǔ)量產(chǎn)量模型來匹配它。通過優(yōu)化參數(shù)，獲得了較好的比特幣價(jià)格擬合精度。能源價(jià)值沒有曲線擬合參數(shù)，只有一個(gè)固定的常數(shù)，允許將純能量轉(zhuǎn)換成美元。事實(shí)上，礦機(jī)的挖礦效率的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)與哈希率的增長(zhǎng)可能解釋了儲(chǔ)量和產(chǎn)量的指數(shù)關(guān)系。

綜上所述，80% R2被認(rèn)為是能源價(jià)值的強(qiáng)結(jié)果。

7、根據(jù)能源價(jià)值模型尋找投資機(jī)會(huì)

比特幣的能源價(jià)值模型和儲(chǔ)量產(chǎn)量模型

從上圖中我們可以看出，比特幣價(jià)格與公允價(jià)值之間的拐點(diǎn)和巨大差距預(yù)示著買賣比特幣的大好時(shí)機(jī)。

能源消耗的大幅下降往往意味著退出市場(chǎng)的好時(shí)機(jī)，而強(qiáng)勁的能源消耗增長(zhǎng)則代表了買入的大好時(shí)機(jī)。

能源價(jià)值公式表示，比特幣目前（2019年12月12日）的公允價(jià)值約為11,500美元，比當(dāng)前交易價(jià)格高出50%。

這表明，比特幣在2019年12月上旬將會(huì)有巨大的風(fēng)險(xiǎn)回報(bào)。下面的能源價(jià)值振蕩圖也給出了一個(gè)積極的信號(hào)。

但是，能源消耗可以在任何時(shí)候下降。

從歷史上看，在哈希率下降時(shí)買進(jìn)是不明智的，而在哈希率回升時(shí)買入，風(fēng)險(xiǎn)回報(bào)要高得多。

能源價(jià)值振蕩圖

比特幣價(jià)格占能源價(jià)值的百分比。2019年的走勢(shì)看起來與之前的牛市開始前的特征非常相似。

8、能源價(jià)值模型帶來的啟示

通過考慮能源和供應(yīng)的增長(zhǎng)，我們發(fā)現(xiàn)了比特幣的價(jià)格和價(jià)值之間的內(nèi)在聯(lián)系。

比特幣的價(jià)值是其以焦耳為單位的能量投入的函數(shù)。

以下是能源價(jià)值模型的一些含意:

挖礦網(wǎng)絡(luò)的健康程度與比特幣的價(jià)值有著內(nèi)在的聯(lián)系

電費(fèi)投入的增加會(huì)增加比特幣的基本價(jià)值(反之亦然)

更高的哈希率(能源效率不變的情況下)意味著每個(gè)比特幣的價(jià)值更高

挖礦技術(shù)的重大改進(jìn)(如ASICs的使用)導(dǎo)致比特幣的短期內(nèi)在價(jià)值出現(xiàn)相當(dāng)大的波動(dòng)，這是由于能源效率的顯著提高，而不是算力的增長(zhǎng)

如果量子計(jì)算機(jī)技術(shù)(或其他重大技術(shù))的進(jìn)步，使得攻擊SHA-256算法的成本更低，根據(jù)能量?jī)r(jià)值公式，比特幣的內(nèi)在價(jià)值將下降

更改比特幣的代碼，以增加比特幣的供應(yīng)增長(zhǎng)率，會(huì)降低每個(gè)流通的比特幣的基本價(jià)值

2140年，如果比特幣還沒死的話，則其供應(yīng)增長(zhǎng)率將為零。能源價(jià)值模型，就像儲(chǔ)量產(chǎn)量模型一樣，可以預(yù)測(cè)到那時(shí)的比特幣超高價(jià)值(以美元計(jì)算)。然而，與儲(chǔ)量產(chǎn)量模型不同的是，這取決于挖礦活動(dòng)的發(fā)展情況。

如果比特幣被大量用作價(jià)值存儲(chǔ)工具或全球貨幣的一種，我們可能會(huì)有更多的金融數(shù)據(jù)表明，其價(jià)值與挖礦活動(dòng)中消耗的能量有著內(nèi)在的聯(lián)系。

我們的時(shí)間是有限的——它是我們最有價(jià)值的資源。我們選擇把精力和時(shí)間投入到這件事情上，這是我們最有價(jià)值的選擇。

比特幣的價(jià)值可以用能源價(jià)值衡量。正如質(zhì)量可以用能源來表示，比特幣的價(jià)格也可以。
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