理解央行數字貨幣：一個系統性框架

姚前

1 引言

近幾年來，數字貨幣發展迅速，正成為大家熱議的焦點，其中關于法定數字貨幣（digital fiat currency，DFC）的研發，更是引起政策制定 者、監管機構、產業界、學術界 的廣泛興趣。目前，各國中央銀行更多關注的是如何將分布式賬本 技術（distributed ledger technology，DLT）應用于資金批發市場的實時 全額支付（real-time gross settle- ment，RTGS），而對于法定數字貨幣的具體形態，尚未有清晰的概念和藍圖。

早在2015年，國際清算銀行下屬的支付和市場基礎設施委員會（ Committee on Payments and Market Infrastructures，CPMI）將法定數字貨幣定義為加密貨幣（crypto- currency）。隨后，Zhou 提出數字貨幣可分為基于賬戶和不基于賬戶兩種。繼Broadbent 提出央行數字貨幣（central bank digital currency，CB- DC）的概念后，Fan 指出央行數字貨幣主要屬于現金（M0）范疇。Yao則提出了基于賬戶（account-based）和基于錢包（wallet-based）的數字貨幣概念，并設計了一個基于銀行賬戶和數字貨幣錢包分層并用的架構，以使法定數字貨幣可以有機融入“中央銀行-商業銀行”二元體系，復用現有的成熟的金融基礎 設施，避免狹義銀行化影響。與之相似，Koning 根據是否基于央行賬戶，將法定數字貨幣區分為央行數字賬戶（central bank digital account，CBDA）和央行數字貨幣（CBDC）。Bordo 和Levin 將法定數字貨幣區 分為CBDC 賬戶和CBDC 代幣。而Bech 和Garratt 則提出央行加密 貨幣（central bank cryptocurrencies，CBCCs）的概念，并從發行者（央行或其他）、貨幣形態（電子或實物）、流通范圍（全局或局部）、流通機制（中心化或去中心化）4 個角度對CBCC 的特性進行了闡述。

上述各種提法既相似也有一些微妙的不同，法定數字貨幣前所 未有，暢想它的未來形態，需要有更豐富的想象力和更廣闊的視野。不同于已有研究，本文建立了一個系統性框架，從價值內涵、技術方式、實現手段、應用場景等4 個全新的維度，剖析了法定數字貨幣的本質和內涵。本文研究認為，法定數字貨幣在價值維度上是信用貨幣，從技術上看應該是加密貨幣，從實現方式來看則是算法貨幣，從應用場景來看是智能貨幣。理想中的法定數字貨幣應具備全新的品質，從而超越現有的私人數字貨幣和電子貨幣。

2 在價值維度上法定數字貨幣是信用貨幣

法定數字貨幣是由中央銀行發行，采用特定數字密碼技術實現的貨幣形態。與實物法幣相比，數字法幣變的是技術形態，不變的是價值內涵。本質上，它仍是中央銀行對公眾發行的債務，以國家信用為價值支撐。這使其天生就具有兩個私人數字貨幣無法比擬的優勢。

（1）法定數字貨幣有價值錨定，能夠有效發揮貨幣功能。相比交易媒介功能，貨幣作為計價手段的功能是第一位的，而作為計價功能，貨幣價值的穩定性至關重要。對于貨幣的價值儲藏功能更是如此。貨幣需要有價值錨定，才能有效發揮貨幣功能。

回顧歷史，各種貨幣形態均有價值錨定。商品貨幣、金屬貨幣的價值錨定來源于物品本身的內在價值。金本位制度下，各國法定貨幣以黃金為價值錨定。Bretton 森林體系崩潰以后，各國法定貨幣雖不再與黃金掛鉤，但是以主權信用為價值擔保。到了法定數字貨幣時代，這一最高價值信任將繼續得到保留和傳承。

反觀以比特幣為代表的去中心化類私人數字貨幣，其價值來源在哪里？是自由主義者對貨幣發行非國家化的Utopia 情懷，還是挖礦消耗的計算資源？是市場對未來區塊鏈技術發展的樂觀預期，還是短期投機暴利下的非理性誘惑？從目前來看，應該是投機因素居多。從公共經濟學視角看，比特幣等私人類數字貨幣不具備提供“清償服務”和“核算單位價值穩定化服務”等 公共產品服務的能力，在交易費用上亦不具有明顯優勢，這些缺陷決定了其難以成為真正的貨幣。

（2）法定數字貨幣有信用創 造功能，從而對經濟有實質作用。在非信用貨幣時代，人們眼中的 貨幣是無意義的。李嘉圖、Anton Menger、Walras 等古典經濟學家們傾向于認為，商品貨幣、金屬貨幣等非信用貨幣對經濟是中性的，它們只是覆蓋在實物經濟的面紗，對經濟無實質作用，僅會引起價格的變化。

而在信用貨幣時代，貨幣本身就是信用，實質上是發行主體信 用的證券化，具有金融屬性，貨幣創造過程即是一種信用創造過程。Keynes 主義者、貨幣主義學派、理性預期學派以及金融加速器理論從不同角度分別論證了各種情況下貨幣非中性的微觀機理和宏觀表現，支持了貨幣在經濟中的關鍵作用。

事實也表明，貨幣的信用創造功能對于現代經濟至關重要，尤其是金融危機時刻的流動性救助，對于防止危機傳染、助推經濟快速復蘇有著重要的意義。典型的例子是2008年國際金融危機爆發后，美聯儲主動創設多種流動性支持工具，將援助對象由傳統的商業銀行，擴展到非銀行金融機構、金融市場和企業，迅速阻止了危機的進一步傳染和惡化，這正是當前美國經濟能夠在全球率先復蘇的關鍵因素。

從完全放任自由的市場到中心化機構的出現，是市場自然而然演化的結果。具有諷刺意味的是，以自由市場為圭臬的市場原教旨主義者，竟然不相信自由市場的選擇。諸如比特幣等，按照算法設計，每4年產生的數量減半，最高上限為2100 萬個，其實是貨幣的“返祖”，相當于重新披上了商品貨幣和金屬貨幣的面紗，對經濟沒有實質意義，僅起到克服物物交換困難的便利交易作用。在日益復雜的信用經濟時代，若以比特幣為貨幣，無疑是一場災難。

除了上述兩個優勢，與傳統法幣相比，法定數字貨幣還有一個 優勢是，有助于改進法幣的價值 穩定。

以國家信用為價值支撐的法幣，在不同人眼里有著不同評判，有人認為其具有最高價值信任，也有人認為它只是利益再分配的工具。比如自由主義者認為，國家 有著財政赤字貨幣化的沖動，由其壟斷貨幣發行權，容易導致通貨膨脹，因此他們宣揚自由市場的力量，建議廢除國家貨幣發行壟斷權，實行貨幣自由發行和競爭，以維持價格穩定。此外，中央銀行制定貨幣政策規則時，通常會設定2%的目 標通脹水平，也經常被解讀為通脹傾向。

對于前者，可以通過提高央行獨立性來解決。目前，在政府治理機制比較完善的國家中，財政赤字貨幣化行為已得到很好的抑制。而對于后者，則可通過引入法定數字貨幣，來降低貨幣政策規則上設定2%目標通脹水平的必要性。數字貨幣環境下，有效負利率政策將成為可能，中央銀行可能不再需要設定目標通貨膨脹率緩沖，理論上中央銀行的目標通貨膨脹率可降至0。從這角度看，法定數字貨幣或有助于改進法定貨幣的價值穩定。

3 在技術維度上法定數字貨幣是加密貨幣

法定數字貨幣是數字經濟發展的基石。未來的數字經濟一定是加密數字經濟，而不是明文數字經濟。就此而言，法定數字貨幣的技術本質，理應是加密貨幣。加密技術是法定數字貨幣實現技術安全和可信的關鍵要素。

具體而言，在法定數字貨幣本身的設計上，需要運用密碼學理論知識設計法定數字貨幣特定的表達形式，保障數字貨幣的可流通性、可存儲性、不可偽造性、不可重復交易性與不可抵賴性等；在法定數字貨幣交易過程中，需要運用加密技術、分布式賬本技術、可信云計算技術和安全芯片技術來保證端到端的安全，防止被竊取、篡改、冒充；在法定數字貨幣的用戶體驗上，需要結合隱私保護技術與分布式賬本技術，在為用戶提供不同于傳統電子支付的點對點支付體驗的同時，通過隱私保護技術確保用戶數據的安全，避免敏感信息的泄露，且不損害可用性；在法定數字貨幣監管方面，利用數字貨幣“前臺自愿，后臺實名”的特性，通過安全與隱私保護技術來管理相關數據使用權限，確保大數據分析等監管科技有用武之地。

近幾十年來，加密貨幣理論創新與實踐進展迅速。在理論上日漸成熟。Chaum 最早提出一種具有匿名性、不可追蹤性的電子現金系統。Dai 提出了一種名為b-money 的匿名的分布式電子現金系統。Jakobsson和Juels 提出工作量證明機制。Szabo發明了Bitgold。Nakamoto 發表經典論文《比特幣：點對點的電子現金系統》，提出了一種去中心化的完全通過點對點技術實現的電子現金系統。實際上比特幣的區塊鏈技術融合了當時各種加密技術的最新 進展。

加密貨幣理論在實踐上成果豐富。自比特幣問世以來，各種替代加密貨幣層出不窮。截至2016年，共有600 多種數字貨幣。這些加密貨幣進一步利用各種數字貨幣技術，對比特幣進行了擴展與變型，很多試驗進展具有較強的學術創新性。

加密貨幣理論研究和實驗成果為法定數字貨幣提供了豐富、有益的參考。目前，一些國家（地區）的央行也都基于分布式賬本技術進行央行數字貨幣試驗，如加拿大央行的Jasper 項目、新加坡金管局的Ubin 項目、香港金管局的Lionrock項目。歐洲中央銀行和日本央行聯合開展的Stella 項目則對分布式賬本技術是否能夠取代實時全額結算系統（RTGS）進行研究。現在看，DLT 取代RTGS 還為時尚早，應將數字貨幣和區塊鏈“松綁”。法定數字貨幣對區塊鏈技術的借鑒，應根據實際業務需求在改造的基礎上靈活應用。就此而言，Danezis 和Meiklejohn 提出的RSCoin 系統的設計理念值得參考，該系統站在中央銀行視角，不拘泥于區塊鏈技術，力圖實現一種受中央銀行控制的、可擴展的加密數字貨幣。

Koning 把賬戶（account）和 （代）幣（currency 或token）這兩個最重要的概念拎了出來，非常有趣。從演化路徑看，央行發行法定數字貨幣其實是從賬戶（account）向央行代幣（token）延伸的過程；而加密貨幣從最開始的公有鏈到后續的聯盟鏈、私有鏈，則可看作是從代幣（token）往賬戶（account）方向的推進。在這里賬戶、代幣、幣之間其實是你中有我、我中有你的關系。所以，央行發行法定數字貨幣，采用CBDA，CBDC，CBCC混合的思路或更為穩妥。

說到 token，很自然就會想起tokenization 技術，比如支付標記化（payment tokenization）技術。這是由國際標準化組織 EMVCo 于2014年正式發布的一項支付技術。支付標記化技術采用標識符號替代了傳統銀行卡卡號和有效期，從根本上杜絕敏感信息泄露的可能，降低了欺詐交易的發生概率，并可以通過域控功能限定交易場景（如交易類型、使用次數、交易金額、有效期、支付渠道、商戶名稱等），使支付更加安全。探索中國法定數字貨幣的表達方法，進一步研究數字貨幣基礎數學模型，包括屬性、發行者、所有者、使用權限、使用范圍、數字簽名、加密、防偽等，并建立其識別和描述模型，無疑是必要的。支付標記化技術對便利性、隱私性和安全性的平衡處理，以及采用的域控設計理念，值得法定數字貨幣借鑒。

隨著可信云計算、安全芯片與隱私保護等加密技術的成熟，法定數字貨幣將以用戶為中心來管理，這將大大減少貨幣運營中的諸多中間環節，央行也可以直接穿透到最終用戶，為經濟調控提供一種全新的手段。

4 在實現維度上法定數字貨幣是算法貨幣

在實際的貨幣業務中，法定數字貨幣是算法貨幣，包含3 層意思。一是在法定數字貨幣的設計上，可以采用各種加密算法來保障安全可信的同時，如Hash 算法、Fitzer 加密算法、盲簽名、環簽名等，為將來的新興算法也預留了一些特殊字段。二是在貨幣發行環節，法定數字貨幣設計上有可執行腳本的考慮，將來可以使用預設可靠的算法規則來進行發行。說起發行算法，很自然就會想起比特幣的POW 共識機制，比特幣煞有介事地通過挖礦的算法機制來進行發行，但這種規則與交易手續費捆綁在一起，機械僵化，根本上脫離了社會經濟發展的實際，無法適應現代宏觀經濟調節的需求。法定數字貨幣發行的算法規則，理應是一套能在保持幣值穩定的前提下，讓貨幣供給充分適應宏觀經濟多變量環境變化的智能規則。以目前的技術水平看，有可能是一套精致的、基于機器學習算法的人工智能（AI）模型。三是可以運用大數據，對貨幣的發行、流通、儲藏等進行深度分析，了解貨幣運營規律，為貨幣政策宏觀審慎監管和金融穩定分析等干預需求提供數據支撐。

一直以來，貨幣經濟學家們對貨幣政策規則展開廣泛而深入的研究，試圖為中央銀行的貨幣供給提供理論指導，Taylor 規則、Friedman的單一規則、芝加哥學派的貨幣主義等貨幣學說，在方法論上從定性擴展到定量研究，建立了計量經濟學和實驗經濟學，以期為中央銀行理解和把握現實經濟世界提供精準的工具。某種意義上來說，經濟學家們為中央銀行構建的貨幣發行決策模型，其實是初級的AI 模型。

遺憾的是，由于數據搜集、存儲和計算能力受限，這些AI 模型尚未能在大規模的機器學習中得到優化和改進，僅是中央銀行貨幣決策的輔助工具。比如，模型學習的數據維度小，頻度低，時滯長，導致模型學習的知識量不足，過度參數化，預測誤差大；模型計算能力有限，無法遍歷各種決策空間，決策邏輯相對單一，難以實現決策全局最優。這就決定了目前的央行貨幣發行更多依靠專家決策，專家的學識、智慧和經驗當然值得推崇，但人腦決策難免存在誤差，甚至有可能失誤，這正是現代貨幣政策備受詬病的原因之一。

目前貨幣運行相關數據基本通過后驗式統計與估算來形成。這樣就使得貨幣在現實流通中存在較大不確定性，即當貨幣發行以后缺乏實時有效的監控手段，在流通中實際發揮交易手段、流通手段的貨幣到底有多少?這些貨幣被應用的主要場景有哪些?貨幣流通速度怎么樣等問題，都很難找到確切的答案。以至于有的國家央行官員不無調侃地說，我們真不知道目前實際發揮流通手段、交易手段的紙幣規模到底有多少，這是一個黑盒子。

但數字貨幣的出現改變了這一局面。尤其是對法定數字貨幣而言，其貨幣的創造、記賬等都是由央行或者央行組建的聯盟中心來完成的，央行是造幣者、發行者，一些關鍵核心節點是記賬者，普通節點是運用數字貨幣進行交易的經濟主體，在這一技術體系中，央行擁有最高的決策和業務權限。因此，在這一角色定位下，在數據適當脫敏的情況下，大數據分析就有了用武之地。

法定數字貨幣從系統設計之初，就需要在法律許可的范圍內，重點考慮大數據頂層設計及相關的基礎設施建設。從系統設計上，要注重大數據基礎設施的魯棒性和拓展性，根據數據層、接口層、服務層和應用層劃分，保證數據收集、分析模型、應用接口都具有良好的安全性、靈活性和一定程度的開放性。從時域上，要提取數字貨幣發行、流通、交換、貯藏、回收的全生命周期關鍵基礎數據，為進一步的模型構建、仿真、分析和調控夯實基礎。從空間域上，構建數字貨幣運行分布云圖，清晰勾畫法定數字貨幣運行的規模、地點、時間，并進行空間標注，形成數字貨幣運行分布的實時云圖，清晰地了解數字貨幣的運行區域和投放重點域，為精準施策做好支持。

基于以上基礎，中央銀行科學遴選相關數字貨幣分析指標體系，從可觀性、可控性、相關性和穩定性維度，測度關鍵的數字貨幣總量型指標和價格信號類指標，進一步仿真分析數字貨幣調控工具類指標的影響，從而為貨幣政策制定與實施提供有益的決策參考。

當前技術以Moore 定律在不斷的發展。隨著自動搜索、網絡爬蟲、自動分類等數據搜集技術的持續發展，傳感器、信息識別、生物識別等數據捕捉工具的不斷豐富，現代高性能計算集群的計算性能和存儲功能的快速提高以及通信技術的更新換代，基于大數據分析，將機器學習算法和人工智能技術應用于貨幣政策，探索開發完備先進的貨幣發行AI 模型，是否可以先行先試？我們認為這是可能的，我們已對法定數字貨幣發行的AI 模型和學習算法展開了研究，探索性地提出具體框架，包括模型設計和學習算法，并基于通過外匯市場開展貨幣投放的簡單場景，進行了初步的試驗。結果表明，雖然存在一定的識別誤差，但模型的整體效果還不壞。

總之，預計未來，在法定數字貨幣環境下，通過預設、可靠的程序算法規則，在保證幣值穩定的前提下，由經濟系統自發、內生地決策貨幣供應量，自動地發行和回收貨幣，將成為可能。中央銀行的角色或許將不僅僅是貨幣發行量的決策者，還是貨幣發行算法規則的設計者。

5 在應用維度上法定數字貨幣是智能貨幣

法定數字貨幣不僅是簡單地將貨幣進行數字化和網絡化，更重要的是可以讓貨幣變得更加智能化。與信用卡、銀行儲蓄卡、支付寶、微信支付等傳統電子支付工具相比，法定數字貨幣將會呈現出全新、更好的品質。

（1）法定貨幣的用戶體驗將變得更加智能。當前，智能科技技術正在快速地融入人們的生活。移動芯片中包含人工智能單元正成為主流，硬件終端的智能化將與各個軟件系統的智能化形成交互，從而創造出全新的智能化世界。在這智能化的世界里，需要有智能化的貨幣。智能合約執行自動且可信，可以在技術上提供降低合同違約和信用違約風險的新手段，是法定數字貨幣發展的一個方向。

Yao 研究了數字貨幣在跨行調款場景中的應用，發現通過數字貨幣的條件支付功能，能夠很好地解決交易雙方的信任問題，以及交易過程中資金流與交易流的同步問題。Xu 和Yao 研究了基于區塊鏈技術的數字票據交易平臺方案，并結合數字貨幣的清算結算功能，設計了一個由智能合約管理的流動性 節約機制（LSM），結果表明央行數字貨幣的引入大幅簡化了票據交易流程。

此外，去中介化的點對點支付，也將帶來很多全新的用戶體驗，它能給數字貨幣插上翅膀，讓用戶支付的能動性大大提高，并在貨幣 的支付功能上延伸出更多智能化的功能，從而創造各種智能化的商業應用。

從現狀看，很多國家研究更多是超級央行、CBDA 的思路，類似于構建一個央行層面的超級支付寶。而在中國，由于支付寶、微信支付等私人支付工具非常發達，“無現金社會”“無現金城市”等詞語頻頻出現，最近討論的貨幣市場基金是否推高融資成本的問題，其實質意義還在濫觴。私人支付工具的發達及其日益壟斷的局面，一定會倒逼監管機構有所行動；商業銀行也必須嚴肅思考狹義銀行以及退為資金批發商和系統后臺的可能性。按常理，零售端的支付工具本該由央行數字貨幣為主來實現，但私人部門已經捷足先登，一方面私人部門的創新能力值得稱道，另一方面央行必須奮起直追。無論如何，在數字資產的世界里，央行數字貨幣不能缺位。中央銀行發行零售端數字貨幣，對于健全社會支付體系、維護金融穩定以及加強央 行的貨幣地位，具有重大而深遠的意義。

應該說，用戶已經體驗到了私人支付工具的便利性，對法定數字貨幣的用戶體驗心存疑慮。實際上相比傳統貨幣，無論是實物貨幣，還是電子支付工具，法定數字貨幣對持幣者的好處是可以專門探討的。傳統紙幣，有發行機構的信息，但不會有持有人登記的概念，更不會保存流轉過程中全生命周期的信息，而且這些信息的主導權，還在持幣者的手中。這樣一種根本性的差異，使得法定數字貨幣的持幣者，對于自己資金的自主可控，有了一個質的飛躍。

（2）貨幣政策執行變得更加智能。目前，學者們已經敏銳地感 知到，貨幣形式的數字化對于提高貨幣政策有效性能發揮積極作用。如Stiglitz 研究了電子貨幣系統的宏觀經濟管理。我們對這個思路進 行詳細論證時發現，法定數字貨 幣的可追蹤性和可編程性將會讓貨幣政策執行變得更加智能，更加有效。進而，我們嘗試著提出了一個稱之為“前瞻條件觸發（forward contingent）”的貨幣生效設計。通過這一設計，目前困擾中央銀行的傳導機制不暢、逆周期調控困難、貨幣“脫實向虛”、政策溝通不足等貨幣政策困境，有可能得到很好的解決。

比如通過“時點條件觸發（time contingent）” 貨幣生效設計，讓貨幣只有在商業銀行放貸時才能生效，從而減少貨幣政策傳導時滯，并避免貨幣空轉；通過“流向主體條件觸發（sector contingent）”貨幣生效設計，限定商業銀行貸款流向部門和主體，精準定向貨幣投放，實施結構性貨幣政策，減少貨幣空轉，提高金融服務實體經濟能力；通過“信貸利率條件觸發（loan rate contingent）”貨幣生效設計，讓商業銀行信貸利率滿足關于基準利率的函數，從而實現基準利率向 貸款利率的有效實時傳導；通過“經濟狀態條件觸發（economic state contingent）”設計，根據宏觀經濟狀態，逆周期調整商業銀行對中央銀行的資金歸還利率，從而減少商業銀行風險特征及其貸款行為的順周期性，實現經濟的逆周期調控。同時，由于法定數字貨幣在發行時即內置了這些條件設定，并能被商業銀行公開獲知，而這些條件設定恰是央行貨幣政策邏輯和意圖的反映，因此法定數字貨幣兼具了前瞻指引（forward guidance）功能。

6 結論

對于貨幣持有者而言，他們最關切的貨幣品質不外乎有兩點：一個是不能“假”了，另一個是不能“毛”了。前者是對鑄幣技術的要求，后者是對貨幣背后的價值支撐的要求。這種關切對數字貨幣來說也是概莫能外。前文所闡述的法定數字貨幣4 個維度，即在價值上是信用貨幣，技術上是加密貨幣，實現上是算法貨幣，應用場景上是 智能貨幣，完全可以落到這兩個 根本點上來，只不過數字貨幣技術的應用，使得法定數字貨幣還會有更多的安全便捷智能等方面的特性要求。

考慮到中國的支付環境非常發達，中國的法定數字貨幣，必須在品質上超越現有的各種私人支付工具。讓貨幣價值更穩定，讓數據更安全，讓監管更強大，讓個人的支付行為更靈動，讓貨幣應用更智能，不僅能很好地服務大眾，同時又能為經濟調控提供有效手段，還能為監管科技的發展創造堅實的基礎，這應是中國法定數字貨幣追求的目標。

中國有句古語，“取法乎上，僅得其中；取法乎中，僅得其下”。本文建立了一個系統性框架，剖析了法定數字貨幣的4 個維度，目的就是為了取法乎上，樹立一個遠大的理想和目標。但我們也清醒地認識到，這個遠大目標的實現不可能一蹴而就，需要根據現實情況分步實施。

目前，各國探索的法定數字貨幣，主要還是為了提高支付效率，而中國在電子支付方面已經非常發達。在當下，我們的弊端似乎不是效率有問題，而是需要兼顧效率 和安全，既提倡創新也注重風險防范，在彌補零售端數字法幣缺失的同時做好私人支付工具的監管，然后再逐步探索法定數字貨幣品質的進一步提升，應該是比較穩妥的路徑選擇。這也契合當前技術發展的進程，比如數字貨幣的可編程性有很大的想象空間，這個方向的探索也非常重要，但很可能是下一階段的工作。?