Uchumi wa Msingi wa Bitcoin: Uchambuzi wa Uzalishaji, Mahitaji ya Biashara, na Thamani

1. Utangulizi

Bitcoin inawakilisha jaribio la kipekee la kijamii na kiuchumi, likiunganisha daftari lililogawanyika na muundo wa motisha unaoendeshwa na soko kwa usalama (uchimbaji). Karatasi hii inatoa uchambuzi wa msingi wa kiuchumi unaolenga mwingiliano kati ya usambazaji wa hashrate na wachimbaji (uzalishaji) na mahitaji ya Bitcoin kwa ajili ya kufanya biashara. Motisha kuu ni kuelewa viongozi vya msingi vya thamani ya Bitcoin, hasa mtandao unapohama kutoka kwa ruzuku ya malipo ya kuzuia hadi kwenye mfumo unaoendeshwa na ada, na kukagua dhana kuhusu kutokuwepo kwa misingi ya kiuchumi kwa bei yake.

2. Mfumo Mkuu wa Kiuchumi

Uchumi wa Bitcoin unafanywa kwa kutumia wakala wakuu wawili: wachimbaji (wazalishaji) na watumiaji/wateja.

2.1 Usambazaji wa Wachimbaji & Gharama ya Uzalishaji

Wachimbaji hutoa uwezo wa kompyuta (hashrate, $H$) ili kulinda mtandao na kusindika biashara. Matokeo yao hupimwa kwa hashes kwa sekunde. Usambazaji wa hashrate unaendeshwa na upeo wa faida, ambapo mapato yanatoka kwenye malipo ya kuzuia ($R$) na ada za biashara ($F$), na gharama zinajumuisha matumizi ya mtaji (vifaa) na matumizi ya uendeshaji (nishati, wafanyikazi). Chini ya ushindani kamili, gharama ya chini ya kuzalisha kitengo kimoja cha hashrate ni sawa na mapato ya chini yanayotarajiwa. Mfumo wa msingi wa gharama ya uzalishaji, kama ilivyotajwa kutoka kwa Hayes (2015), unapendekeza uhusiano kati ya bei ya Bitcoin ($P$), hashrate ($H$), na gharama ya nishati ($E$).

2.2 Mahitaji ya Biashara ya Watumiaji

Wateja wanahitaji Bitcoin hasa kurahisisha biashara kwenye mtandao wake. Karatasi hii hapo awali inazingatia mfumo rahisi ambapo mahitaji ni kwa ajili ya biashara tu, ukiondoa athari kubwa za kuhifadhi (hifadhi ya thamani) na udanganyifu. Mahitaji ya biashara ($D_T$) yanadhaniwa kuwa kazi ya bei ya Bitcoin na kiasi cha shughuli za kiuchumi zinazohitajika kwenye mnyororo.

3. Uchambuzi wa Usawa wa Soko

3.1 Nadharia ya Bei Isiyo Thibitika

Hoja kuu ya karatasi hii ni kwamba hali ya usawa wa soko—ambapo mahitaji ya biashara ya Bitcoin yanalingana na "usambazaji" wa urahisi wa Bitcoin unaorahisishwa na wachimbaji—haitoshi kuamua kiwango cha kubadilishana cha kipekee ($P$). Mfumo wa gharama ya uzalishaji huamua usambazaji wa hashrate kwa bei fulani, sio bei yenyewe. Kwa hivyo, ndani ya mfumo huu wa msingi ambao haujumuishi kuhifadhi, bei ya Bitcoin haina nanga ya kiuchumi ya msingi na ina uhuru wa kubadilika kulingana na hisia za udanganyifu.

3.2 Jukumu la Kupunguza Nusu & Ada

Uchambuzi huu unatabiri athari za matukio ya mara kwa mara ya "kupunguza nusu", ambayo hupunguza malipo ya kuzuia. Inasema kwamba athari ya moja kwa moja kwenye bei inaweza kupunguzwa. Athari muhimu ni mabadiliko ya lazima kuelekea ada za biashara zinazounda sehemu kubwa ya mapato ya wachimbaji. Karatasi hii inaonya kwamba ada zinazokua zinaweza kudhoofisha ushindani wa Bitcoin (kwa mfano, dhidi ya Ethereum) na kwamba mapato ya wachimbaji yanayopungua yanaweza kuathiri vibaya mtazamo wa Bitcoin kama hifadhi salama ya thamani, na kwa njia isiyo ya moja kwa moja kuathiri bei yake.

4. Mfumo wa Kiufundi & Miundo

Mantiki ya kiuchumi inaungwa mkono na uhusiano muhimu wa hisabati:

Faida ya Mchimbaji ($\pi$): $\pi = (R + F) \cdot \frac{H_i}{H_{total}} - C(H_i)$ ambapo $H_i$ ni hashrate ya mtu binafsi, $H_{total}$ ni hashrate ya mtandao, na $C$ ni kazi ya gharama.
Hali ya Gharama ya Chini (Usawa wa Ushindani): Chini ya ushindani, wachimbaji huingia/kutoka hadi faida iwe sifuri. Hii inamaanisha gharama ya wastani kwa kila hash ni sawa na malipo yanayotarajiwa kwa kila hash: $\frac{C(H)}{H} \approx \frac{R+F}{H_{total}} \cdot P$. Hii inaweza kupangwa tena kuonyesha usambazaji wa hashrate kama kazi ya bei: $H_{supply} = f(P, R, F, E)$.
Hali ya Usawa: Mfumo huu unadai usawa ambapo thamani ya dola ya Bitcoin inayohitajika kwa biashara ni sawa na thamani ya dola ya malipo yanayopatikana na wachimbaji (iliyorahisishwa): $D_T(P) \cdot P = (R + F) \cdot P$. Mlinganyo huu, hata hivyo, mara nyingi hurahisishwa kwa njia ambayo hufuta $P$, na kusababisha hitimisho la bei isiyo thibitika.

5. Muktadha wa Uthibitisho na Utafiti wa Awali

Karatasi hii inajipatia ndani ya mazingira ya utafiti yanayopingana. Inataja tafiti kama vile Hayes (2016, 2019) na Abbatemarco et al. (2018) ambazo ziligundua uhusiano kati ya bei ya Bitcoin na mfumo wa gharama ya uzalishaji. Kinyume chake, inabainisha kazi ya Baldan na Zen (2020) ambayo haikugundua uhusiano kama huo, ikilenga tofauti hizo kwa vipindi tofauti vya wakati na hali za soko (usawa dhidi ya kutokuwa na usawa, mapovu). Mchango wa mwandishi ni hoja ya kinadharia kwamba miundo hii huamua usambazaji, sio bei, na usawa unaweza kuwa wa muda mfupi au usio wa kipekee.

6. Mtazamo wa Mchambuzi Mkali

6.1 Uelewa Mkuu

Karatasi hii inatoa dozi muhimu na ya kuleta fahamu ya ukweli: Bei ya Bitcoin, katika mfumo safi wa matumizi ya biashara, kimsingi haina nanga. Sahaulisha hadithi ya "dhahabu ya kidijital" kwa muda; ikiwa watu wangetumia BTC tu kulipia vitu, thamani yake ingekuwa ya udanganyifu tu, ikiamriwa na hisia, sio misingi ya gharama. Hii inapinga moja kwa moja imani ya msingi ya wawekezaji wengi ambao wanaonyesha gharama za uchimbaji kama sakafu ya bei. Mwandishi hafanyi tu kuiga; wanaonyesha udhaifu unaowezekana wa kuwepo.

6.2 Mtiririko wa Mantiki

Hoja hii ni rahisi na yenye uharibifu. 1) Wachimbaji hutoa hashrate kulingana na mapato yanayotarajiwa (kazi ya bei). 2) Watumiaji wanahitaji BTC kwa matumizi yake ya biashara. 3) Katika usawa, thamani ya dola ya mahitaji ya biashara lazima ifanane na mapato ya wachimbaji. Lakini hapa ndio kikwazo: katika muundo rahisi, tofauti ya bei ($P$) hufutika kutoka pande zote mbili za mlinganyo huu wa usawa. Mfumo huamua kiwango cha shughuli za kiuchumi (hashrate, kiasi cha biashara), lakini sio bei ya kitengo ya mali inayorahisisha hiyo. Bei ni tofauti huru, na kufungua mlango kwa mabadiliko makubwa tunayoyaona.

6.3 Nguvu na Kasoro

Nguvu: Nguvu kuu ya karatasi hii ni umakini wake mkali kwenye kanuni za kwanza. Kwa kuondoa kelele za udanganyifu na kuhifadhi, inatenga uchumi wa msingi wa matumizi ya biashara na kuonyesha kutokutosha kwake. Onyo kuhusu usalama unaoendeshwa na ada na ushindani na Ethereum ni ya kutabiri na inalingana na mijadala ya sasa ya Safu-2 na soko la ada.
Kasoro Muhimu: Urahisishaji mbaya wa mfumo huu ni ukiondoaji wake wa awali wa mahitaji ya kuhifadhi/hifadhi ya thamani. Hii ni kama kuchambua uchumi wa dhahabu huku ukipuuza jukumu lake kama mali ya akiba. Kama ilivyobainishwa na Benki ya Kimataifa ya Miamala (BIS) katika kazi yao juu ya uthamini wa sarafu za kidijital, kiongozi mkuu wa bei za mali ya kripto ni mahitaji ya udanganyifu na uwekezaji, sio matumizi ya biashara. Hitimisho la "bei isiyo thibitika" karibu ni tautologia mara tu ukiondoa kiongozi mkuu wa mahitaji. Hata hivyo, kasoro hii inakubaliwa kwa sehemu na inakuwa daraja la karatasi hii kuelekea ukweli: bei imewekwa na sababu hizo hizo (kuhifadhi/udanganyifu) ambazo mfumo hapo awali uliziondoa.

6.4 Ufahamu Unaoweza Kutekelezwa

Kwa wawekezaji: Acha kutegemea "gharama ya uchimbaji" kama sakafu ngumu. Ni matokeo ya usawa unaobadilika, sio ingizo huru. Kushuka kwa bei kwa muda mrefu kunaweza na kutasukuma hashrate nje ya mtandao, na kurekebisha tena msingi wa gharama chini.
Kwa watengenezaji wa mtandao/watetezi: Karatasi hii inapiga kengele ya tahadhari juu ya mabadiliko ya ada. Kutegemea ada kubwa kulinda mtandao wenye thamani ya trilioni nyingi za dola ni mchezo hatari unaoacha hadithi ya malipo kwa washindani. Umakini lazima uwe kwenye suluhisho za kuongeza uwezo (kama uvumbuzi unaoonekana katika mpango wa Ethereum unaolenga rollup) ambazo huhifadhi ada chini huku zikilinda thamani kwa njia nyingine (kwa mfano, kusimamia, kusimamia tena).
Kwa watafiti: Jaribu matokeo ya mfumo huu wakati wa mifumo tofauti. Je, bei inakuwa na uhusiano zaidi na vipimo vya matumizi kwenye mnyororo (kwa mfano, Uwiano wa NVT) na chini na hashrate wakati wa soko la wanyama wakati udanganyifu unapopungua? Hii inaweza kuthibitisha uelewa mkuu.

7. Mfumo wa Uchambuzi: Kesi Rahisi

Hali: Chukua kipindi kilichorahisishwa ambapo malipo ya kuzuia $R = 6.25$ BTC, ada ya wastani $F = 0.1$ BTC/kuzuia, na gharama ya nishati ya kimataifa $E = \$0.05$ kwa kWh. Mfumo wa gharama ya uzalishaji unaweza kumaanisha hashrate ya mtandao $H$ ambayo inaweza kudumu kiuchumi kwa bei fulani ya Bitcoin $P_1$.
Ukaguzi wa Usawa: Ikiwa mahitaji ya biashara ya watumiaji, yaliyothaminiwa kwa dola, ni $D_T = \$10$ milioni kwa siku, na jumla ya mapato ya kila siku ya wachimbaji kwa dola ni $(6.25 + 0.1) \cdot P_1 \cdot 144 \approx 914.4 \cdot P_1$, hali ya usawa $10,000,000 = 914.4 \cdot P_1$ ingependekeza $P_1 \approx \$10,940$. Hata hivyo, ikiwa mahitaji ya udanganyifu yanatoweka na bei ikishuka hadi $P_2 = \$5,000$, mfumo unaonyesha wachimbaji watakuwa bila faida, hashrate $H$ itashuka hadi usawa mpya wa gharama ya chini upatikane. Mlinganyo wa mahitaji ya biashara $10,000,000 = 914.4 \cdot P_2$ haushikii tena, na kuonyesha kwamba bei ya awali ya "usawa" ilitegemea kiwango cha shughuli za kiuchumi ambazo zenyewe zinategemea bei. Mzunguko huu unaonyesha kutokuwa na uhakika.

8. Mtazamo wa Baadaye na Changamoto

Mustakabali wa uchumi wa Bitcoin unategemea kutatua mvutano uliotambuliwa kwenye karatasi:

Shida ya Bajeti ya Usalama: Kadri malipo ya kuzuia yanavyopungua, kupata usalama wa kutosha (hashrate) kutoka kwa ada pekee ni changamoto kubwa. Ada kubwa zinapingana na matumizi yake kama mfumo wa pesa za elektroniki kati ya watu binafsi.
Ushindani na Majukwaa ya Mkataba Mjanja: Kama ilivyobainishwa, Ethereum na minyororo mingine inatoa matumizi mengi zaidi, na kwa uwezekano kuvutia mapato ya ada na ushirikiano wa watengenezaji. Mustakabali wa Bitcoin unaweza kutegemea mifumo thabiti ya Safu 2 (Mtandao wa Umeme, minyororo ya pembeni) ambayo hukusanya biashara, na kuhifadhi ada za msingi chini huku ikiruhusu matumizi ya kiasi kikubwa.
Mabadiliko ya Viongozi vya Mahitaji: Hadithi ya hifadhi ya thamani lazima iimarike ili kutoa uthabiti wa bei na kuongezeka kwa thamani ambayo inahimiza uchimbaji bila ada kubwa sana. Hii inahusisha kupitishwa kwa pana zaidi na taasisi, uwazi wa udhibiti, na ujumuishaji katika fedha za jadi.
Ubadilishaji wa Teknolojia: Uvumbuzi katika ufanisi wa uchimbaji (kwa mfano, ASICs ya kizazi kijacho, matumizi ya nishati iliyobaki) yanaweza kupunguza mkunjo wa gharama, na kusaidia kulinda mtandao kwa bei za chini.

Mwelekeo wa muda mrefu utaamuliwa na ikiwa Bitcoin inaweza kuhama kwa mafanikio kutoka kwa mfumo wa usalama unaoendeshwa na ruzuku hadi kwenye mfumo endelevu, unaoendeshwa na ada au mbadala wa motisha bila kudhoofisha utawala wa kati au usalama—mabadiliko ambayo hakuna mfumo mkubwa wa fedha umelazimika kuunda kwa wakati halisi.

9. Marejeo

Perepelitsa, M. (2022). Elementary Bitcoin economics: from production and transaction demand to values. arXiv:2211.07035.
Hayes, A. (2015). Cost of Production and Bitcoin Price. SSRN.
Hayes, A. (2019). Bitcoin Price and its Marginal Cost of Production: Support for a Fundamental Value. Applied Economics Letters.
Baldan, F., & Zen, F. (2020). The Cost of Production of Bitcoin and its Relation with its Price. Finance Research Letters.
Garcia, D., et al. (2014). The digital traces of bubbles: feedback cycles between socio-economic signals in the Bitcoin economy. Journal of the Royal Society Interface.
Cheah, E.-T., & Fry, J. (2015). Speculative bubbles in Bitcoin markets? An empirical investigation into the fundamental value of Bitcoin. Economics Letters.
Bank for International Settlements (BIS). (2022). Annual Economic Report. Sura ya III: The future monetary system.
Abbatemarco, N., et al. (2018). Bitcoin: an empirical study on the relationship between price, hashrate and energy consumption.