【通證經濟學】系列之一：機制設計、激勵相容與VCG機制區塊鏈
通證經濟學的主要研究方向大致分為三個： 1.? 以比特幣為代表的區塊鏈1.0時代的私營貨幣（Private Money）話題； 2.? 由博弈論引出的，...
通證經濟學的主要研究方向大致分為三個：
1. 以比特幣為代表的區塊鏈1.0時代的私營貨幣（Private Money）話題；
2. 由博弈論引出的，用于研究通證經濟體系中各方博弈問題的博弈論——機制設計——新制度經濟學——激勵相容方向；
3. 以科斯定理作為根基，用于研究智能合約對商業社會的變革的科斯定理——合約理論——產權理論——交易成本理論方向。（袁煜明，閆思，2018）
本文僅就第二個方向，做一個簡要的探討，希望能夠拋磚引玉，引起大家展開討論。
在通證體系設計中，為了實現共贏，主要可以通過三種途徑實現：
一、 通過改善生產關系，提高了生產效率，促進了經濟增長， 整個經濟的“蛋糕”變得更大了，實現了“共贏”；
二、 通過降低執行層的信任成本， 降低了交易費用，減少了經濟中的損耗， 節約了社會總成本，從而實現共贏；比方說過去做一個蛋糕需要2斤面粉，但是現在只需要1斤了，經濟中的每個人都只需要使用原來一半的成本去達到相同的產出了，這也是一種“共贏”。
三、 通過機制設計理論， 使所有的參與人達到激勵相容的效果， 擁有共同的目標并為之努力，最終實現共贏。
前兩點都已經有了比較系統性的論述（袁煜明，2018）。不僅如此，在通證體系設計的過程中，在考慮多方多次重復博弈的過程中，激勵相容也是必須重視的方面。簡而言之，激勵相容只是機制設計中的一個約束條件。即委托人與代理人的目標函數相容，個人理性與集體理性相容，在主觀上“自私自利”的同時，客觀上又造福了他人和集體，也就是說，在每個人都為自己考慮的同時，整體上又達到了最優或次優的目的，也即動機為自己，順帶為他人。這種理論，非常適合用于通證體系設計和社區治理。另一個約束條件是經濟學最基本的理性人假設衍生出的個人理性，也即參與性約束。也就是說，你這個機制，別人參與進來的收益要大于不參與。
機制設計
機制設計是微觀經濟學和博弈論的一個子領域，它考慮如何解決涉及多個自利的對其偏好擁有私人信息的參與人的問題。由2007年的諾貝爾經濟學獎得主，俄裔美國經濟學家萊昂尼德·赫維奇（Leonid Hurwicz）最先提出，他也因此被譽為“機制設計理論之父”。 機制設計的目標由一個社會選擇函數來定義。給定參與人的類型，該函數選擇最優的結果。機制設計問題是試圖實施一個博弈規則，以實現社會選擇函數的解，而不管參與人的自私傾向。1973年，赫維奇在經濟學的頂級期刊《美國經濟評論》（American Economic Review）上發表了題為《資源分配的機制設計理論》（The Design of Mechanisms for Resource Allocation）的論文，該文解釋了機制設計理論框架中的兩個核心問題——激勵相容原理和顯示性原理，奠定了機制設計理論的框架。激勵相容是機制設計理論中的一種情況，以約束條件的形式進入模型。
互聯網技術大幅降低了交易成本中的信息傳輸成本，區塊鏈技術使得智能合約中的執行成本幾乎為零，但是二者都沒有解決信息不對稱的問題。 信息不對稱是影響市場發揮作用，導致市場失靈的重要原因之一。目前還沒有一種技術能夠徹底消除信息不對稱，因此在現階段，可以先通過機制設計理論，來設計某種激勵機制激勵經濟人顯示真實信息。這個就涉及到了機制設計理論中的顯示性原理。
所以說，在通證體系設計中，一切有利于消除信息不對稱的設計，都是好的。
顯示性原理
顯示性原理（revelation principle）是由羅杰·邁爾森（Roger B. Myerson）1981年在期刊《Mathematics of operations research》上發表的論文“Optimal Auction Design”（最優拍賣設計）中提出的：“The revelation principle: Given any feasible auction mechanism, there exists an equivalent feasible direct revelation mechanism which gives to the seller and all bidders the same expected utilities as in the given mechanism.”
顯示性原理（revelation principle）是指，通過機制設計，在激勵相容的約束條件下，使博弈參與人主動披露自己的信息，以達到消除信息不對稱的效果。那如何能夠使參與人能夠主動披露呢？這就有涉及到另一個機制，叫維克里-克拉克-格羅夫斯機制（Vickrey-Clarke-Groves Mechanism，即VCG機制）。
VCG機制
VCG機制指的是Vickrey（1961）、Clarke（1971）和Groves（1973）三篇文章中的觀點形成的一系列機制。VCG機制形成的過程總共分三步：
Vickrey拍賣
W.Vickery在1961年發表在《Journal of Finance》上發表的名為“Counterspeculation, auctions and competitive sealed tenders”的文章中提出了Vickrey拍賣。每個人的真實需求是很難“顯示”出來的。 比如周杰倫的演唱會，如果采用統一價格，將有大量消費者剩余由消費者保留， 如果小聰特別喜歡周杰倫，但是小詳不那么喜歡， 假設票價為500元， 那么很可能小聰的心理價位是800元，而小詳的只有600元，如果以統一價格500元成交，那么小聰的消費者剩余是（800-500=）300元，小詳是（600-500=）100元，但在統一價格下，這個真實的需求是無法顯示出來的。經濟學上比較常用的辦法就是拍賣。 通過拍賣來揭示商品在每個人心中的真實價格， 而通過不同的拍賣規則設計， 也會達到不同的效果。
拍賣從大體分類上看，可以分為明拍和暗拍。以下是幾種常見的拍賣方式：
1. 英式拍賣（English Auction）
2. 荷蘭式拍賣（Dutch Auction）
3. 第一價格密封拍賣（The first-price sealed auction）
4. 第二價格密封拍賣（The Second Price Sealed Auction）
第一種英式拍賣即為常見的增加明拍，第二種荷蘭式拍賣為減價明拍， 第三種為常規的暗拍。這里想主要介紹一下第四種， 第二價格暗拍，即Vickrey拍賣，也叫次高價拍賣，屬于第K高價暗拍拍賣的一種， 是VCG機制在拍賣中的一種現實應用。即在暗拍中， 由出價最高的人，來實際支付出價第二高者的價格。 如A、B、C三人參與拍賣， A出10元，B出8元，C出5元，由于是暗拍，誰也不知道別人的出價，那么最后A勝出，但實際支付的是8元。這種機制比直接支付最高價格時，競拍人更容易暴露自己的真實價格。這個是根據多次重復博弈的條件下進行的。假設A出10元，B出8元，A會贏得此次競價，如果按照其出價來收費，會收取A10元。當這一拍賣（即博弈）重復時，A會調整自己的出價，直到8.01元（假設精確到小數點后兩位），此時可能會拍不到。假設又有一個博弈方C加入，那么以此類推，C在不斷調整后將會出價直至8.02元，市場的收入也就是8.02元。為了避免此類探底行為的發生，可以采取另外一種方式：比如我們在A出10元，B出8元時，并不對獲勝的A收10元，而是收取其下一名即B的出價8元，那么A就沒有動力調低其出價了。那么當D加入時，就需要出價10元以上才可以贏得競價，市場的收入也就變成了10元（不論D出價多少，我們都按其下一位即A的出價來收費）。這樣的拍賣就叫作Vickrey拍賣（即第二高價拍賣）。在現實中，VCG機制的邏輯在搜索引擎和社交廣告欄位的拍賣中經常會用到。
克拉克稅
克拉克稅是由Clarke, E.H. 在1971年發表在《Public Choice》上的名為“Multipart pricing of public goods”文章中提出的。克拉克稅是指對影響社會決策的關鍵人物征稅的一種稅制機制，所征稅額等于該關鍵人物參與決策給其他人造成的凈損失。 雖然主要是用來處理公共品的可持續性和搭便車問題，但其機制，也可以使參與人主動揭示自己的真實類型（Type）。
還舉剛才的那個例子，區別就在于，克拉克稅是用來解決公共品問題的。也就是說，變成了小聰和小詳共同湊錢來邀請周杰倫來開演唱會，所以很明顯也可以用于眾籌問題。小聰仍然認為演唱會門票值800元，小詳認為值600元，如果每個人出500元邀請，那么對小聰來說，效用是800-500=300元，對小詳來說，效用是600-500=100元，但如果小聰先報價，報800元，那么小詳只需要報200元就可以了，甚至是報價不出錢，這也就是搭便車問題。克拉克稅這時候就出動了，公眾或者政府（在區塊鏈中可以是社區）對小詳說，由于你報的價格太低，使演唱會無法召開，于是要對你征稅，所征的數額為小聰的效用，即300元，顯然此時小詳是不愿意交的（當小詳的真實效用是-300元的時候，他就愿意交這個稅，但考慮到周杰倫的演唱會還是很好看的，所以這種情況基本上不存在）。于是他就會給出一個報價，使得自己不需要交克拉克稅，又能更多地獲得消費者剩余，此例中為1000-800=200元。
Groves機制
Grove機制由Theodore Groves1973年在期刊《Econometrica》上發表的“Incentive in Teams”論文中提出。Groves機制解決這樣一個問題：目標是從一個離散的結果集合中選擇一個結果，以最大化所有參與人的總價值。Groves機制是分配有效率的和策略防護（strategy-proof）的。
回顧總體的邏輯
通過顯示性原理來彌補信息不對稱，從而同時滿足參與性約束與激勵相容約束，進而減小道德風險和逆向選擇，避免劣幣驅逐良幣的情況。顯示性原理是滿足激勵相容約束和減少信息不對稱的途徑。VCG機制是實現顯示性原理的途徑。
眾所周知，拍賣往往是揭示真實需求，不留有消費者剩余的很好的方法。在通證體系中，很多時候都需要揭示各方的真實需求，比如對交易速度的真實需求，如何避免粉塵攻擊，對于Gas費用的設定，對于EOS RAM的真實需求，在IPFS中對于帶寬和存儲空間的真實需求等。通證體系設計者往往也會想到使用拍賣的方式，但可能一般來說只是使用了簡單的荷氏拍賣，此時不妨再多考慮一些，嘗試著融入VCG機制，或許會收到意想不到的效果。
名詞解釋
欺騙：基本上可以簡化為隱藏了真實信息，或者是使用虛假信息來代替真實信息。于是所謂“信用”，即可簡化為完全地提供真實信息。在美國法庭上，證人作證前，都會要求宣讀一段誓言：“……the truth, the whole truth and nothing but the truth”。也就是說，只要提供了全部事實，沒有除了事實之外的信息，基本上就很難存在欺騙了。
預算平衡：預算平衡指的是在一個機制中，參與人支付的預算滿足了所有的要求，整個系統中又沒有剩余。
未來可研究方向
VCG機制在存在共謀（collusion）問題時是很脆弱的，而共謀的問題在現實中普遍存在，如何從理論層面探討防止共謀的解決方案，可以作為未來的一個研究方向。
一個有趣的發現就是如果把公鏈作為公共品，把ETH的Gas（或EOS的RAM等）費用當成稅來研究。比如說托賓稅和克拉克稅。那么在預算平衡的約束下，為Gas和RAM定價提供了一個新的思路。公鏈，甚至是做礦工挖礦出塊，可以被視為是一種“公共品”，它事實上也確實是一種公共品（Common Goods）。轉賬所支付的Gas，可以被視為是一種克拉克稅。通過克拉克稅，也就是說Gas的變化，來揭示使用者對于公共品的真實需求，這也是通過在激勵相容約束下通過顯示性原理的一種表現形式。
參考文獻
1. 田國強. 經濟機制理論:信息效率與激勵機制設計[C]// 經濟學. 2003:271-308.
2. 袁煜明. 我們現在處于區塊鏈經濟的1776年. http://www.huobiresearch.com/
3. Clarke, E., 1971, “Multipart pricing of public goods”, Public Choice, 11:17-33.
4. Groves, T., 1973, “Incentives in teams”, Econometrica, 41, 617-663.
5. Myerson R B. Optimal auction design[J]. Mathematics of operations research, 1981, 6(1): 58-73.
6. Vickrey, W., 1961, “Counterspeculation, auctions and competitive sealed tenders”, Journal of Finance, 16, 8-37.
作者：閆思博士，Dr. Si Yan
微信公眾號：IDC_University（IDCU）
1.TMT觀察網遵循行業規范，任何轉載的稿件都會明確標注作者和來源；
2.TMT觀察網的原創文章，請轉載時務必注明文章作者和"來源：TMT觀察網"，不尊重原創的行為TMT觀察網或將追究責任；
3.作者投稿可能會經TMT觀察網編輯修改或補充。
