在共識(shí)機(jī)制合約的約束下，系統(tǒng)的租值和租值耗散是區(qū)塊鏈系統(tǒng)存在的合理結(jié)果。

以比特幣系統(tǒng)為例，礦工每10分鐘產(chǎn)出一個(gè)區(qū)塊賬本，獲得一次系統(tǒng)通證獎(jiǎng)勵(lì)。這是一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)中典型的合約安排，即對(duì)一個(gè)區(qū)塊賬本記賬權(quán)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行約束、規(guī)范收入分配。一個(gè)區(qū)塊內(nèi)，只有一個(gè)礦工爭(zhēng)得記賬權(quán)，并獲得全部的通證獎(jiǎng)勵(lì)。這種分配方式聽(tīng)起來(lái)就好像一群人共同搬石上山，然后勞務(wù)費(fèi)只給出力氣最大的那個(gè)人一樣匪夷所思。

一個(gè)區(qū)塊內(nèi)未爭(zhēng)得記賬權(quán)的礦工的算力消耗在經(jīng)濟(jì)學(xué)上如何理解，是否如許多人詬病的那樣“浪費(fèi)”。其他礦工的付出是顯而易見(jiàn)的，在一個(gè)區(qū)塊內(nèi)，是沒(méi)有收入的，在不增加算力的情況下，可能一直無(wú)法獲得收入;同樣很明顯的是，其他礦工的算力消耗似乎并非無(wú)意義的——工作量證明，礦工的算力競(jìng)爭(zhēng)保護(hù)了51%攻擊的門檻和系統(tǒng)的可靠性。

試想一下，假設(shè)全球只有3臺(tái)計(jì)算機(jī)運(yùn)行比特幣的區(qū)塊鏈賬本，先不說(shuō)能否處理得了大量的交易，任何一個(gè)人迅速投入4臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以穩(wěn)穩(wěn)地進(jìn)行51%攻擊，改寫比特幣賬本。關(guān)于POW高耗電，行業(yè)內(nèi)很多人都有上述的疑問(wèn)，看似明顯的“浪費(fèi)”又似乎是合理的。

在經(jīng)濟(jì)學(xué)上，這其實(shí)是考察系統(tǒng)的產(chǎn)出和租值耗散之間的關(guān)系。簡(jiǎn)單說(shuō)，礦工競(jìng)爭(zhēng)下投入的算力資源的收入到底如何——這是考察算力資源的租值，浪費(fèi)是否嚴(yán)重——考察租值耗散的情況。

1. 礦工的收入和成本：租值

1.1 礦工算力資源的成本分析須從租值角度考察

區(qū)塊鏈系統(tǒng)的市場(chǎng)要素包括礦工、消費(fèi)者和資源供給者，市場(chǎng)結(jié)構(gòu)涉及賬本資源、礦工算力兩類資源和兩個(gè)交易市場(chǎng)，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的資源包括了這兩類資源。市場(chǎng)要素的分配收入是在共識(shí)機(jī)制(合約)的約束下競(jìng)爭(zhēng)所得。

拋開(kāi)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的賬本資源(例如房產(chǎn)鏈中的房產(chǎn)資源)，狹義地說(shuō)，區(qū)塊鏈系統(tǒng)所直接投入的資源是礦工的算力資源。如比特幣系統(tǒng)，礦工消耗真金白銀，換取通證獎(jiǎng)勵(lì)，這就是礦工的收入和成本。

我們談?wù)揚(yáng)OW機(jī)制的高耗電是否浪費(fèi)的時(shí)候，站在這個(gè)層面，實(shí)際上是探討，礦工投入的算力資源的所提現(xiàn)的價(jià)值高低，這就是租值。下面我們先明確一下收入、成本和租值的概念。

1.2 收入的概念

費(fèi)雪有句名言：收入是一連串的事件(Income is a series of events)。 20世紀(jì)最偉大的經(jīng)濟(jì)學(xué)家費(fèi)雪，在其著作《利息理論》中講到，資產(chǎn)價(jià)值來(lái)自于未來(lái)收入的折現(xiàn)，資產(chǎn)的價(jià)值來(lái)自于能夠帶來(lái)收入的價(jià)值。

說(shuō)到收入，我們通常會(huì)因一些常識(shí)而誤解。站在勞動(dòng)者的角度，收入是工資，站在公司的角度收入可能指的是營(yíng)業(yè)收入或者利潤(rùn);這些都不是收入的完整概念，其實(shí)讀過(guò)《利息理論》的朋友應(yīng)該知道，這些可能是一種利息存在，收入一定是跟資產(chǎn)聯(lián)系在一起的(一些概念并非資產(chǎn)，無(wú)從談收入，比如泛泛地說(shuō)“區(qū)塊鏈系統(tǒng)”這個(gè)概念)，收入是一個(gè)串流。

經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上的收入以費(fèi)雪的解釋最為精妙：收入是一系列事件。果樹(shù)會(huì)結(jié)果，農(nóng)地有收成，這都是收入;這個(gè)收入未必等到果樹(shù)稻熟才收到，果樹(shù)和農(nóng)地作物每天每分鐘都在發(fā)生變化，這些都是收入的一部分——想一想，果樹(shù)未結(jié)果也可以(作為資產(chǎn))轉(zhuǎn)讓，這是因?yàn)楣麡?shù)時(shí)刻都有著收入。從另一個(gè)角度看，收入是不削減財(cái)富的最高可能消費(fèi)。(Income is potential consumption without trenching on wealth.) 礦工的算力資源作為資產(chǎn)，其收入就是通證獎(jiǎng)勵(lì)。

1.3 成本的概念

亞當(dāng)·斯密曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：給我那我需要的，你可獲這你需要的，是每次交易的意思。任何獲取，都會(huì)有代價(jià)，經(jīng)濟(jì)學(xué)概念叫做成本，這個(gè)成本是機(jī)會(huì)成本(opportunity cost)，成本是不可避免的最高代價(jià)。

成本是因?yàn)橛羞x擇而起的，沒(méi)有選擇就沒(méi)有成本，也就是說(shuō)，成本是放棄的最有價(jià)值的機(jī)會(huì)。成本永遠(yuǎn)向前看，過(guò)去的付出，即沉默成本不是成本，因?yàn)檫@不影響你的選擇。從不同角度看，礦工算力資源的成本可能是算力資源別作他用(賣給別人、開(kāi)發(fā)軟件、運(yùn)行一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等)的收入，也可能是參與其他區(qū)塊鏈系統(tǒng)挖礦的收入，后者是較為局限的限定條件下的比較。

有意思的是，一個(gè)具備相當(dāng)算力資源的人，考慮是否攻擊比特幣網(wǎng)絡(luò)，或者實(shí)時(shí)雙花的時(shí)候，抑或考慮是否參與比特幣挖礦，他都會(huì)考慮到機(jī)會(huì)成本，分析一下這樣做是否值得，是否有更好的選擇。

1.4 租值的概念

租值是資源或物品的收入，但收入的增加或轉(zhuǎn)變不影響供應(yīng)行為。租值的概念非常重要，但有些復(fù)雜。租值最早來(lái)源于土地的租金，很顯然，不管租金增減，土地的供應(yīng)并沒(méi)有改變。經(jīng)濟(jì)學(xué)界也有這樣的解釋：租值是對(duì)資產(chǎn)的付費(fèi)，這個(gè)解釋似乎通俗，但租值的特征并沒(méi)有體現(xiàn)。

教科書用“利潤(rùn)”(profit)來(lái)稱呼這個(gè)收入減去成本的數(shù)值是不確切的，也是常人經(jīng)常將利潤(rùn)、盈利和價(jià)值混淆的根源，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是過(guò)于狹隘，應(yīng)該用“租值”(rent)來(lái)稱呼才是確切的?？傊覀兛梢苑悍旱乩斫鉃椋鹤庵凳侵妇哂袃r(jià)值的資源或物所帶來(lái)的收入。

關(guān)于租值，有以下三個(gè)重點(diǎn)需要明確：

1) 租值是收入，可以預(yù)期，可以利用利率折現(xiàn)。然而，與一般的收入不同，租值的增減或轉(zhuǎn)變是不會(huì)影響供應(yīng)行為的，但這只是某些有關(guān)的供應(yīng)行為不變;租值是從某些供應(yīng)行為不變的角度看收入。也就是說(shuō)，收入的轉(zhuǎn)變不影響行為或資源的使用，租值是“多余”的，即是英文surplus的意思。

2) 租值是成本，可以預(yù)期及折現(xiàn)。但是租值作為成本看不是指資源或生產(chǎn)要素另謀高就的機(jī)會(huì)成本，而是把生意或資產(chǎn)轉(zhuǎn)讓、出手的機(jī)會(huì)成本。比如一家企業(yè)做了投資，生產(chǎn)要素使用不便，如果企業(yè)把生意打包在市場(chǎng)出售，所得的是企業(yè)的凈值。出售整個(gè)企業(yè)是一個(gè)機(jī)會(huì)，其凈值是不出售(繼續(xù)經(jīng)營(yíng))的成本。從生產(chǎn)行為不變看，這凈值也是多余的，因?yàn)閮糁档淖儎?dòng)，生產(chǎn)或者供應(yīng)行為不變。

3) 租值是一個(gè)看問(wèn)題的角度。教科書經(jīng)常以貓王為例解釋租值。作為二十世紀(jì)收入最高的歌星，成歌星之前是一名貨車司機(jī)，月收入只有數(shù)百美元。如果歌星貓王的收入大幅度的減少了，他還是會(huì)繼續(xù)做歌星，不會(huì)回頭做司機(jī)。在大幅收入轉(zhuǎn)幣中，他做歌星的職業(yè)(供應(yīng))不變。收入轉(zhuǎn)變而職業(yè)不變，其收入可以看作是租值。這里需要注意，租值的理念是指收入有所轉(zhuǎn)變而某些供應(yīng)行為不變。這是指某些可變的選擇，在收入的轉(zhuǎn)變中不存在，所以這部分收入可以作為租值來(lái)看。但事實(shí)上，說(shuō)某些選擇不存在，不是說(shuō)完全沒(méi)有其他選擇存在，其他選擇永遠(yuǎn)存在。收入大幅降低，貓王對(duì)演藝的付出會(huì)有所改變(改變歌單、不賣力氣唱)，從個(gè)人角度看供應(yīng)行為有變，因此貓王的收入是其他選擇的機(jī)會(huì)成本，并不是租值。但是從更高層面社會(huì)角度看，貓王作為歌星收入大幅降低并不會(huì)選擇做司機(jī)或者其他職業(yè)，收入改變而供應(yīng)行為不變，這收入就是租值。如果從更深層次考慮，無(wú)論收入如何改變，貓王做什么都是在工作，除非收入降低到零，從社會(huì)角度看，貓王的收入全部是他的租值，一命嗚呼才是他的成本。因此，從沒(méi)有選擇的不變角度看，收入是租值;從有選擇而可變的角度看，放棄了的收入的成本。

區(qū)塊鏈系統(tǒng)為用戶提供服務(wù)的過(guò)程，即礦工在挖礦中獲得獎(jiǎng)勵(lì)過(guò)程中，這系列事件就是各自的收入，同時(shí)一定面臨成本和用的付出。我們?cè)谟懻摫忍貛臥OW機(jī)制高耗電是否浪費(fèi)以及其他共識(shí)機(jī)制是否更高效的時(shí)候，從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，實(shí)際上我們?cè)诜治霾煌沧R(shí)機(jī)制下的系統(tǒng)的收入、成本，更確切說(shuō)是系統(tǒng)的租值和租值耗散(共識(shí)機(jī)制所必須付出的成本代價(jià))。

2. 從上頭成本的角度看算力市場(chǎng)租值

上頭成本的概念能夠解釋企業(yè)為何在市場(chǎng)的波動(dòng)中存在。為理清概念，張五常提出一個(gè)“成本定律”：直接成本是按度量產(chǎn)量而支付的費(fèi)用。以投資建廠為了，入局的投資者購(gòu)置廠房，這部分肯定是上頭成本——廠房轉(zhuǎn)手是售價(jià)高低都不會(huì)影響你的經(jīng)驗(yàn)行為，這是租值。

張五常講道：“下了注后，覆水難收的歷史投資，其回報(bào)是靠上頭成本的租值收入。這租值的或高或低，除了需求變動(dòng)與直接成本變動(dòng)的因素外，主要是其他還未參與的可能的競(jìng)爭(zhēng)者的入局投資成本。換言之，租值會(huì)受到還未入局的投資成本的保護(hù)，也是收到市場(chǎng)的保護(hù)。”從機(jī)會(huì)成本的角度看，將入局的投資或合約轉(zhuǎn)讓出去的售價(jià)，就是作為成本的租值;顯然，無(wú)論售價(jià)高低，都不會(huì)影響供應(yīng)行為(即一旦入局，售價(jià)高低都不會(huì)影響投資后的經(jīng)營(yíng)行為)。一個(gè)企業(yè)投資入局，市價(jià)減去直接成本形成的盈余，加起來(lái)就是上頭成本，這部分是企業(yè)的租值，由于這些租值的存在，企業(yè)在市場(chǎng)的起起落落中仍然能夠存活。這部分租值保護(hù)著入局的企業(yè)，也對(duì)未入局的競(jìng)爭(zhēng)者形成了一個(gè)成本的門檻。

礦工的算力消耗是上頭成本，也是租值，但不是沉沒(méi)成本。我們經(jīng)常把過(guò)去的投入稱為沉沒(méi)成本，然而沉沒(méi)成本不是成本。在一個(gè)區(qū)塊內(nèi)未爭(zhēng)得記賬權(quán)的全體礦工是消耗了真金白銀的，這部分并非沉沒(méi)成本，這部分算力消耗完全可以從上頭成本(overhead costs)角度去理解，其滿足上頭成本的特性。也就是說(shuō)，這部分算力消耗是一項(xiàng)租值，其租值受市場(chǎng)的維護(hù)。從這個(gè)角度能夠解釋挖礦的經(jīng)濟(jì)學(xué)合理性。一個(gè)區(qū)塊內(nèi)，爭(zhēng)得記賬權(quán)的礦工，其租值是受市場(chǎng)的保護(hù)(比特幣價(jià)格的厘定)，也受其他未入局的可能的競(jìng)爭(zhēng)者的入局投資成本的保護(hù)。這部分未入局的投資成本，可以理解為其他礦工可能增加而實(shí)際并未增加的邊際算力。

從這個(gè)角度看，比特幣獎(jiǎng)勵(lì)的市場(chǎng)價(jià)格就是礦工的收入，也是其租值減去直接成本后的剩余。很關(guān)鍵的問(wèn)題就是：電力消耗是直接成本還是上頭成本?也就是說(shuō)，作為算力重要的組成部分，電力到底是否可以作為租值理解。下圖對(duì)礦工算力資源的進(jìn)行了拆分，顯而易見(jiàn)，算力資源的主要組成部分就是電力。不仔細(xì)想，容易將電力理解為直接成本，隨之而來(lái)的就是，在一個(gè)區(qū)塊內(nèi)，這部分直接成本，對(duì)于幾乎所有礦工來(lái)說(shuō)(爭(zhēng)得記賬權(quán)的那個(gè)礦工除外)，都沒(méi)有對(duì)應(yīng)的產(chǎn)出，于是，這部分電力消耗成為了“浪費(fèi)”。

我們按照張五常提出一個(gè)“成本定律”：直接成本是按度量產(chǎn)量而支付的費(fèi)用，顯然電力并非完全是。人工、水、電、原材料顯然是直接成本——這部分費(fèi)用是按照產(chǎn)量的度量來(lái)計(jì)算的。工廠主是按照“件數(shù)”來(lái)計(jì)算人工工資，水電原材料也是按照每件產(chǎn)品消耗數(shù)量來(lái)計(jì)算費(fèi)用，作為老板，每件產(chǎn)品消耗的相關(guān)你都會(huì)心中有數(shù)。依此類推，礦工消耗電力的時(shí)候，并未按照計(jì)算產(chǎn)出賬本服務(wù)(或者換取比特幣獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)量)來(lái)衡量消耗的電力——事實(shí)上，一個(gè)區(qū)塊內(nèi)，礦工的電力消耗沒(méi)有任何產(chǎn)出或回報(bào)。那么，這里的電力消耗，其實(shí)是一種上頭成本，或者大致也是一個(gè)上頭成本和直接成本的灰色地帶。

舉一個(gè)有意思的對(duì)比，一家企業(yè)如果明知道自己生成的產(chǎn)品無(wú)法在市場(chǎng)銷售，那么人工、水電、原材料等直接成本會(huì)停止消耗，而未知能否獲得獎(jiǎng)勵(lì)的礦工并不會(huì)如此!作為比特幣礦場(chǎng)主，你需要購(gòu)置礦機(jī)(加上算法)，安置好礦場(chǎng)場(chǎng)地和電力供應(yīng);投入電力，接入比特幣網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)候你才完成了入局所需的投資。礦機(jī)、算法、礦場(chǎng)場(chǎng)地、電力和入圍，這一系列組成了一個(gè)合約——新入局礦工和比特幣網(wǎng)絡(luò)之間的一個(gè)合約，請(qǐng)注意，礦工作為一個(gè)合約整體來(lái)說(shuō)，一個(gè)新的礦工入局對(duì)全體網(wǎng)絡(luò)算力是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)未入局的礦工形成一個(gè)(機(jī)會(huì))成本。如果沒(méi)有電力，合約是不成立不完整的——因?yàn)闆](méi)有電力，你就不是礦工，對(duì)系統(tǒng)算力(相應(yīng)影響到挖礦難度系數(shù)的調(diào)整)都沒(méi)有任何影響。

所以從合約整體的角度來(lái)看，這是一個(gè)入局即不能反悔的合約，礦場(chǎng)主可以把自己的礦場(chǎng)資源轉(zhuǎn)手出售(包括合約整體，而非專賣礦機(jī)，這兩者顯然是不同的)，這個(gè)售價(jià)高低都不會(huì)影響礦工的運(yùn)轉(zhuǎn)。舉一個(gè)不恰當(dāng)?shù)睦?，礦工合約就相當(dāng)于產(chǎn)能，這是上頭成本，可以作為租值看，產(chǎn)品線開(kāi)動(dòng)后，人工、水電原材料的消耗就是直接成本。只不過(guò)在礦工這個(gè)合約里，產(chǎn)品是虛擬的記賬服務(wù)，不需要生成實(shí)體產(chǎn)品，也就不必消耗人工、水電原材料這些物理資源。

一個(gè)區(qū)塊內(nèi)，產(chǎn)出的服務(wù)就是比特幣轉(zhuǎn)賬量(由于目前比特幣還在發(fā)行中，即Coinbase轉(zhuǎn)賬存在，目前網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)賬量有一定保障，這是中本聰?shù)奶匾庠O(shè)計(jì))，而區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)目前是比較穩(wěn)定的，于是市價(jià)和轉(zhuǎn)賬量共同作用，影響手續(xù)費(fèi)的大小。前面分析過(guò)，市場(chǎng)維護(hù)礦工的租值(上頭成本)。也就是說(shuō)，決定了其他未入局礦工可觀的直接成本，同樣，比特幣的市價(jià)，減除直接成本而使得上頭成本有租值存在。歸納地說(shuō)，市場(chǎng)維護(hù)這礦工的租值，也厘定了礦工的租值大小，也就決定著系統(tǒng)算力的總消耗。這是比特幣系統(tǒng)電力消耗的經(jīng)濟(jì)學(xué)解釋。

3. 租值耗散解釋去中心化系統(tǒng)市場(chǎng)尤其得力

去中心化市場(chǎng)需要租值耗散視角。區(qū)塊鏈的市場(chǎng)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易，沒(méi)有中心化機(jī)構(gòu)，公司和監(jiān)管機(jī)構(gòu)角色理論上都不存在。為確保所有節(jié)點(diǎn)記賬的信任和安全，在區(qū)塊鏈的技術(shù)約束下，須先有一個(gè)礦工先記然后同步給全網(wǎng);手續(xù)費(fèi)則作為收入分配給該礦工。在比特幣系統(tǒng)中，為了確保該礦工不做假賬，后面6個(gè)區(qū)塊會(huì)對(duì)此區(qū)塊賬本再做確認(rèn)，相應(yīng)的懲罰力度使得礦工并不會(huì)去做假賬——得不償失，這又是成本的作用。為了防止51%攻擊，礦工的算力競(jìng)爭(zhēng)尤為重要了，這是為系統(tǒng)的安全提供一個(gè)成本的門檻，也就是市場(chǎng)維護(hù)著系統(tǒng)的租值的意思。

我們可以發(fā)現(xiàn)，礦工在競(jìng)爭(zhēng)中消耗的算力資源，其實(shí)既實(shí)現(xiàn)了記賬服務(wù)，也同時(shí)扮演者監(jiān)管的角色——畢竟這是一個(gè)去中心化的系統(tǒng)，監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以不需要，但是還是要有監(jiān)管確保體系的信任和安全。也就是說(shuō)，算力的消耗以及獎(jiǎng)勵(lì)的分配，無(wú)論從直觀上看多么不合理，從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，這是不可避免的。這些看似無(wú)謂的消耗，其實(shí)就是系統(tǒng)的租值耗散。