引言：什麼是Flatcoin？
Flatcoin 是一種新興的代幣經濟學概念，可以作為一種價值儲藏代幣，會隨著通貨膨脹的變化調整其價值。Flatcoin 的明確目標是保持代幣持有者和/ 或特定利益群體（如平台用戶）的購買力。
舉一個簡單的例子——虛構的「i-DAI」，即剔除通貨膨脹因素的DAI（an Inflation Corrected DAI）。i-DAI 的錨定將附著在一個參考時間點上，隨著通貨膨脹的變化，其價格將實時調整，以保持i-DAI 持有者的購買力。下表展示了這種典型行為。正如我們將在本文中看到的，儘管i-DAI 目前僅是一個虛構的概念，但可以通過基於控制器的穩定幣（a controller-based stablecoin，以下簡稱「CBS」）實現i-DAI 的概念，實際中已經有像RAI（由Reflexer Labs 推出的新型算法穩定幣）這樣的例子落地。
表格展示了DAI 和虛構的i-DAI 之間的價值差異。(*)DAI 中的巨無霸價格指數是一個虛構的例子，用於說明CPI 對商品的影響。
什麼是通貨膨脹？
在經濟學中，通貨膨脹是指物價普遍上漲，導致貨幣（用於表示價格）持有者購買力的下降。而在web3 領域，通貨膨脹的定義有所不同，通常（相當令人困惑地）用來描述代幣供應增長帶來的影響，雖然在傳統經濟學術語中，更準確地說，這種現象應該被稱為「稀釋」。在本文中，我們將堅持使用通貨膨脹的傳統定義。
在通貨膨脹的環境下，貨幣持有者可能會經歷購買力下降的情況，這會削弱人們對貨幣和整個經濟體系的信任。正因如此，通貨膨脹被認為是衡量任何經濟體系的關鍵指標，世界各地的央行都有明確的任務，即為其管理的法定貨幣設定較低的年通貨膨脹率（通常在2% 到4% 之間）。然而，正如當前全球經濟最近的經歷所示，這並不是一項簡單的任務。
鑑於全球經濟近期面臨的高通脹壓力，Coinbase 提議設計一種通貨膨脹調整型「Flatcoin」。Flatcoin 的明確目標是「在維持穩定購買力的同時，也要具備一定彈性，以抵禦傳統金融體系引起的經濟不確定性」。但是，需要再次強調的是，這並非易事——接下來，讓我們探討一下Flatcoin 設計中固有的一些挑戰。
Flatcoin 設計挑戰
Flatcoin 是一個獨特的設計命題，它包含了需要解決的幾個挑戰，這些挑戰既可以獨立解決，也可以同時解決。我們將在下文深入探討這些挑戰的細節。其中，最核心的挑戰在於，準確感知通貨膨脹，以及創建適當的激勵機制。
具體來說，通貨膨脹與經濟學中的許多概念一樣，運行在一個複雜適應系統之中。這意味著有大量不同因素和變量的動態交互，包括不可預測的人類行為，會對通貨膨脹的原因和結果產生影響。這在Flatcoin 設計中帶來了挑戰，任何設計的實現都需要關注與考慮許多方面的因素，包括但不限於：
（1）通貨膨脹指數的低時間粒度
（2）傳感器測量時空調節方面的困難
（3）傳感器融合和有效控制器設計的複雜性
（4）通過適當的激勵機制實現Flatcoin 經濟變化的挑戰
一種可行的Flatcoin 設計：基於控制器的半穩定幣
對於構建Flatcoin 來說，有一種很有前景的方法，就是藉鑑、採用當前最成功的穩定幣的思想和技術——這些成功的穩定幣，採用控制器的概念，可以「感知」價格變化，並通過重新調整參與者的激勵機制，使得持有的代幣價值趨於跟踪參考價值。
這種基於控制器的穩定幣被稱為Controller-Based Stablecoins（CBS），其中RAI 是一個已經實際應用的例子。RAI 的靈感來自於類似的理論和實踐考慮。RAI 採用控制器的理由之一是，已經證明中央銀行在控制通貨膨脹時的歷史行為可以很好地由一個PID 控制器（由比例單元P、積分單元I 和微分單元D 組成）來描述。2014 年Hawkings 等人的理論研究，以及2019 年Shepherd 等人的實證研究中，都已經證明了這一點。
鑑於RAI 作為一種CBS 所展示出的穩定性，接下來我們將以RAI 為案例研究，並介紹一種可行的基於CBS 的Flatcoin 設計結構。
RAI 作為案例研究
RAI 是一種基於控制器的穩定幣，它通過使用無監督的PI 控制器引導的經濟激勵，以及一個能夠在任何時間點「感知」RAI/USD 價格的預言機，使其價值與USD 的價值保持一致的走勢。
從用戶體驗的角度來看，RAI 允許用戶使用ETH 作為抵押品，獲得以RAI 為單位的超額抵押貸款。未清償的債務以RAI 計價，該債務的利率（或稱為RAI 生態系統中的贖回利率）由實施的PI 控制器定義。可獲得的貸款金額由所謂的贖回價格決定，實際上贖回價格往往與RAI 市場價格緊密相關——差異通常在1% 左右。
利率調整的邏輯基於RAI 市場價格（以RAI/USD 計價）與RAI 贖回價格（同樣以RAI/USD 計價）之間的差異。當贖回價格高於市場價格時，利率往往會上升。當它低於市場價格時，利率往往會下降（甚至變為負數！）。
RAI 價格為什麼可以保持相對穩定？即使沒有錨定，即使使用波動性較大的資產（ETH）作為抵押品，這是因為RAI 具有反週期激勵機制。市場價格由RAI 買賣雙方的二級市場決定，因此波動較大；而贖回價格由PI 控制器決定，因此較為可控、穩定。因此，當兩者之間的差異較大時，理性用戶就會有套利的動機。
具體來說，當市場價格高於贖回價格時，獲取RAI 貸款並將其出售給二級市場是有利可圖的，直至兩個價格趨於收斂，然後從二級市場購買RAI 以償還債務，並實現中立頭寸。當市場價格長時間高於贖回價格時，這種做法尤其方便，因為贖回利率可能變得非常低，從而產生套利利潤和利率利潤。無論如何，從系統中獲利都有助於RAI 代幣市場價格保持穩定。
至於相反的情況（即贖回價格高於市場價格），盈利行為將是盡可能多地從二級市場購買RAI 並持有，直到價格收斂，或者用它來平倉任何未平倉的RAI 頭寸。第一個行為往往會減少市場上流通的RAI 代幣數量，第二個行為則會銷毀RAI。這兩種行為都會促使系統向市場價格收斂。
RAI 背後控制器的美妙之處在於，所有這些由控制器引導的激勵都是由外部基準驅動的，即通過外部預言機獲取的RAI/USD 價格。RAI 並不直接依賴於擁有任何美元庫存或流動性池，就可以實現價格穩定。
對於設計Flatcoins來說，RAI 的設計代表了構建MVP（最小可行性產品）的一個自然起點，需要兩個要素：
1）通貨膨脹預言機；
2）一個適度調節的控制器，用於測量通貨膨脹。
如果你需要更多關於RAI 的資源，可以查閱以下鏈接：
- Reflexer Finance：https://reflexer.finance/
- https://medium.com/reflexer-labs/summoning-the-money-god-2a3f3564a5f2
- https://www.youtube.com/watch?v=dQRvDV5IILw
- https://github.com/BlockScience/reflexer
- https://github.com/BlockScience/reflexer-digital-twin
分佈式控制挑戰
前面提到，構建一個Flatcoin 必須要有一個適度調節的控制器，和一個通貨膨脹預言機。現在，我們來看看這兩個方面都面臨著哪些挑戰。
由於通貨膨脹涉及到空間、時間和組成屬性（下文將詳細闡述），全面衡量通貨膨脹是分佈式控制系統設計的一個基本挑戰。
從控制理論的角度來看，Flatcoin 設計挑戰可以理解為：
（1）有一個地域分佈廣闊的「被控對象（plant）」，即商品和服務市場，在不同的時間、不同的地點向不同的商品發出價格信號。
（2）第一步是設計一套傳感器（sensors），採集相關信號（以正確的頻率和適當的位置），並將它們在適當的時間和空間尺度上合併在一起。
（3）然後這些信號可以輸入到控制器（controller）中，處理成一個足夠豐富的世界模型，以便估算系統所需的市場干預，從而使Flatcoin 的價值按照預期演變。
（4）最後，這個系統需要有執行器，能夠提供激勵，以驅動二級市場調整Flatcoin 價值，使其與通貨膨脹保持一致。
在下一節中，我們將探討控制理論的一些基本知識，以便進一步剖析設計問題。
理解複雜適應系統中的控制理論
定義環境
在控制理論中，必須明確定義系統的「邊界」或環境。可以建立一個模型，足夠理解那個邊界內的世界，從而在系統內做出可控的決策。下面我們將探討控制系統的各個部分。
控制系統及其組件的簡化示意圖
- Plants（被控對象）指的是受控制的物理或數學系統。這可以是機械系統、電路系統，甚至生物系統。Plants 最初是指工廠和生產工廠，這些工廠裝備有恆溫器和其他傳感器，用於調節溫度控制。
- Sensors（傳感器）是測量系統行為或環境的某個方面的設備，如溫度、壓力或組件位置。在這裡，傳感器需要捕捉到相關商品和服務價格的變化，以便計算和調整通貨膨脹的變化。
- Actuators （執行器）是影響系統未來行為的設備，例如電機、閥門、加熱器或經濟激勵，以確保代幣的價格隨著通貨膨脹而適當調整。
- Controllers（控制器）是控制系統的大腦，處理來自傳感器的信息，並使用該信息調整執行器的行為以實現期望的結果。控制器根據系統的當前狀態和期望的結果計算適當的行動，並使用算法和數學模型來幫助管理系統的性能。
傳感器、執行器和控制器共同構成了控制系統的基本構建模塊，可用於調節和自動化各種過程，即使是在具有不可預測的人類互動的系統中也是如此。
深入了解Flatcoin 挑戰
通貨膨脹調整的難度
任何旨在追踪通貨膨脹率以減輕其對購買力的影響的代幣，都必須回答一些關於使用哪些「傳感器」和信息來源的棘手問題，例如：「通貨膨脹出現在哪裡？」、「對誰產生影響？」以及「哪些商品和服務受到影響？」。
美國消費者價格指數（CPI）上列出的不同商品價格變化的示意圖，與官方CPI 指數（黑線）進行比較（來源：Blair Fix ）
正如經濟學家Blair Fix 所形象描述的，通貨膨脹並非只有「一種」現象。當然，存在通貨膨脹指數，如GDP 平減指數或CPI 和PPI（生產者價格指數），但這些指標之間以及其他標準（如地理位置、行業或部門）方面都有很大的差異。此外，這些指數的時間粒度也很低，大多數每月才更新一次，而購買力的變化卻可能在日常生活中立即產生影響（例如超市購物或汽油購買）。
Flatcoin，正如其名字所示，就是購買力保持「平穩」的代幣，在設計Flatcoin 必須在實施之前仔細考慮其預期使用的範圍和覆蓋面。一個根據通貨膨脹率進行調整的代幣，可能會面臨價格波動性很高的情況，比如在某些地區或行業中可能會出現高通脹的情況，而這種情況可能會持續很長時間。同時，這種代幣也需要適應在其他地區或行業中價格波動性很低、甚至沒有通脹的情況。
此外，選擇哪種通貨膨脹衡量標準也具有一定挑戰性，因為通貨膨脹甚至在國家、地區或大都市層面上都可能存在很大差異。標準化的通貨膨脹衡量標準，如CPI，並未考慮到不同職業、投資以及社會經濟或人口組成的群體間購買力的差異。
最後，從實施的角度來看，準確、及時地衡量通貨膨脹加大了設計的複雜性，因為這種代幣容易受到潛在操縱的影響。由於Flatcoin 系統的執行器將依賴於預言機子系統的可靠性（和「可信性」），因此它們的設計也並非易事。
下一步：如何推進Flatcoin 的落地
這個問題的時空問題頗為艱鉅，而在控制理論方法的視角下，有著許多有趣的開放性設計問題可供攻克，以創造出適當激勵算法調節的代幣經濟。
本著敏捷方法的精神，我們建議採用功能最小化的PoC（概念驗證）設計和試點實施，以達到滿足初始需求的設計目標。PoC 可以被設計成具備升級能力，以便在迭代中逐步解決針對更具體化和優先級的設計挑戰。
一個出發點是先限制通貨膨脹的空間分量。一個簡單且推薦的PoC 設計是從單一貨幣市場內的區域性指數 Flatcoin 和標量價格指數開始，但是這種簡單的設計可能面臨各種套利挑戰。
在更長的設計時間尺度上，全球複合指數通貨膨脹代幣將能夠解決這些套利問題，並因此具有更穩健的使用案例，但這明顯需要更多的概念化和設計來解決本文中提出的各種挑戰。隨著第一個PoC 的部署和評估，可以提出附加要求和可實現性，以逐步進行傳感器、控制器和執行器的研究和開發，實現真正有效的全球規模的Flatcoin，其將涵蓋多樣化、多空間指數。
