AMM:前瞻性研究：ahr999-AMM智能基金池

作者：比原鏈研究院BytomResearch

摘要：探索一種具備基金性質的新型AMM，兼獲阿爾法收益和貝塔收益。

背景介紹

近期，市場迅速由牛轉熊，其速度和力度令人震驚，不僅對以BTC為首的加密貨幣投資市場帶來罕見沖擊，也對正處少年壯期的DeFi事業帶來“成人禮”前猛烈的一擊，人們參與的熱情、耐心和資金不復從前。即便如此，作為研究人員，我們的職責依然是為大家、為行業去蕪存菁，尤其是在當前的大浪淘沙中繼續堅守研究本質，讓真正有價值的事物得以再次被發現，而這些事物一定還會是下一次崛起的領頭羊和中流砥柱。

早在一年前，我們便公開發出“AMM將成為繼比特幣和以太坊之后第三大區塊鏈發明”的論斷，在這一年時間里我們也一直圍繞“交易”進行前沿性研究、探索和實踐實戰，至今我們始終認為“AMM依舊是這一波DeFi洪流帶給加密行業最有價值的發明形態”。尤其是隨著深入研究和躬身入局，我們愈發認為AMM能做的事情還會更多、能給加密行業帶來的改變還會更大，所謂“內行看門道，外行看熱鬧”。UniswapV3的階段性成功啟動更加印證了我們的堅持。基于此，在這波大跌中，我們依舊關注AMM概念板塊的項目和發展，危機中潛藏的機遇相信也會不日重現。在這里，我們也為大家和同行呈現一種對AMM未來形態全新的思考，這種方案會融合很多如今知名的項目和模型，也是希望可以戮力同心、彼此互助，一同撐過短暫的陰暗時刻，還是一起抬頭向前挺進。

AMM與指數基金

不久前我們發表了對DeFi指數基金的思考和認知——《論再平衡：DeFi實現指數基金的正確方式》，在這篇文章里，我們提出了一種更為復雜的AMM策略控制，我們認為基于AMM實現指數基金的思想是值得一試的，也是如今頭部AMM項目很有可能在未來去集成的創新特征，因為AMM和指數基金有著同一本質的存在形態。在這個思路啟發下，我們選擇了加密貨幣投資領域被很多大玩家奉為圭臬的“神指數”——ahr999，并將之結合到AMM基本形態，共同形成一種智能化的自動基金池。

先簡單了解一下ahr999指數。如下圖，整個區域分成了三個顏色區：抄底區、拋售區以及定投區。其中藍色線是ahr999指數線，其是根據綠色線表示的實際BTC價格經過圖中公式計算得來。信奉ahr999的加密貨幣投資者會時刻關注藍色線到達的區域，例如在2020年3月12日，當天的大跌直接導致ahr999藍色線從定投區轉到抄底區，釋放“大量抄底”信號；在隨后的一年里，ahr999藍色線一路上揚，不斷沖破抄底區、定投區，直至去年底形成的大牛市，并釋放“開始拋售”信號；如今ahr999藍色線已經開始逼近定投區，告誡投資者此時需要謹慎投資，并不給予強烈的“抄底”或者“拋售”信號。

清華大學：提出元宇宙未來治理的前瞻議題，推動建設人類命運共同體:金色財經報道，據清華大學官方公眾號消息，由清華大學主辦，聯合國開發計劃署（UNDP）作為國際支持機構的2021人工智能合作與治理國際論壇開幕，本次論壇提出元宇宙未來治理的前瞻議題，推動建設人類命運共同體。[2021/12/5 12:52:42]

選擇ahr999并不代表我們十分認同或者堅決相信其對投資指導的正確性，只不過在當今的加密行業中，ahr999所形成的獨特共識群體和指導依然是比較領先的，因此我們選擇將ahr999作為我們踐行理論的首選指數參考。在這個指數的指導下，基金經理可以得到直接的指示，在哪里高位套現，在哪里低位抄底，甚至去定投。而選擇這種基金的投資者本身也較為認同ahr999的歷史正確性。于是我們再重新回到AMM的視角，AMM本身不就是一種被動跟隨市場變換倉位的基金嗎，只不過它的策略十分單一且較為“笨拙”——雖然它確實可以在牛市期間直到牛市最高點不斷賣出BTC換成USDT，但隨著下跌和熊市開啟，這些高位變現的USDT又統統在同一位置變成了BTC，一圈下來基金收益可能為零，所以傳統的AMM策略在基金的角度是樸素的，十分依賴普通投資者的擇時正確性。那是否可以將樸素的AMM進化為一種基金形態呢？當然可以。今天我們所提出的設計也正是在認識到傳統AMM收益增長的局限性的同時，受到了傳統金融市場指數基金經理策略的啟示，通過一種比較有驗證性的ahr999鏈上指數來代替傳統基金經理人，去自動化指導AMM系統設置智能化的買賣策略和數學模型，而不是全程僅遵循恒定乘積公式的單一控制。

半自動化方案

我們將這種AMM形態稱之為「ahr999-AMM智能基金池」。因此本質上這還是一種基于AMM的交易平臺，LP可自由加入與退出，可正常享受手續費年化收益，給普通用戶的操作體驗也與正常AMM產品無異。只不過當LP可以穿越一個牛熊周期，甚至更長周期時，可以發現自己的財富增幅遠遠大于傳統AMM的手續費收益幅度，而在背后默默做出這個貢獻的便是基于ahr999指數預言的智能基金策略模型。我們會給出兩種方案實現，其中最簡單也是最靈活的是半自動方案。

兩種方案都依賴一種用來解決無常損失的模型，在我們年初發表的《五大類無常損失解決方案》中有詳細提到——動態權重的恒定加權幾何平均函數，簡稱“動態權重方案”，或者可以歸為大類“預言機方案”，因為后面我們也會提到可供選擇的其他幾種模型。簡單再回顧一下此種模型解決無常損失的原理。

王堅：區塊鏈等先進技術是智慧城市重要支撐 但需前瞻性布局:12日于福州舉行的第三屆數字中國建設峰會的“數字政府”分論壇上，中國工程院院士、阿里巴巴集團技術委員會主席王堅表示，區塊鏈、人工智能、大數據、云計算，這些先進技術都是智慧城市的重要支撐，但任何一項技術單獨拿出來都不足以支撐智慧城市的建設。傳統智慧城市建設缺少城市治理體系和技術體系的支撐，當下以城市為基底的數字政府建設要有系統性思維和前瞻性布局。（新華社）[2020/10/13]

動態權重模型本質上跟Uniswap的恒定乘積和Balancer的帶權重恒定加權幾何平均一樣，只不過它將如下Balancer公式中權重項w1和w2變成了實時動態變化，而驅動這一變化的便是引入的價格預言機，預言機將交易對實時市場匯率不斷反饋給AMM系統，AMM可以在不變動池子資產數量的情況下通過不斷調整w1和w2，使得AMM報價公式P可以時刻保持跟市場匯率一致，同理兌換公式也會在新權重的定義下重新提供兌換數量計算。這種預言機驅動權重的方案，避免了池子資產倉位的變動，理想情況下，可以使得資產數量永遠保持跟初始化時一致，也就避免了無常損失的引入。從幾何直觀來看，這種動態權重實則是對普通的恒定乘積曲線圍繞一個固定點位做旋轉運動，以使得該點切線斜率時刻與市場匯率值一致。

該模型最早由Balancer提出，后續BancorV2對其進行了更為詳細的設計和測試，雖然有兩大項目方加持，但終究還未走入到實戰環境，未獲得檢驗，終究會有“坑”出現。因此，我們也推薦幾種替代方案，例如也是歸為“預言機”大類的DODO。DODO在解決無常損失時也是通過引入預言機來直接輸出系統的報價公式，因此并不需要通過改變資產倉位來變換報價輸出，在發生具體用戶兌換操作時，它構造了一種混合曲線來做需求曲線，可以理解為一種介于直線公式和恒定乘積公式之間的簡單混合函數，如下——

聲音 | 外匯局副局長陸磊：要推進外匯領域改革開放應對數字貨幣的前瞻性研究:中國國家外匯管理局副局長陸磊今天在北京出席“國是論壇2019年會”時透露，要推進外匯領域改革開放應對數字貨幣的前瞻性研究，探索新形勢下的外匯監管科技體系。（中國新聞網）[2019/12/24]

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其中k為權重傾向，例如當k=1時，公式將全部傾向恒定乘積公式，當k=0時，將全部傾向直線公式，k在0和1之間時，為圖中深黑色的混合形態，可以通過調整k的大小來調整曲線的曲率，例如k越趨近0，曲線曲率越小，越適合提供穩定幣類的兌換服務。

所以總的來說，雖然DODO的實現本質上是對orderbook模型的再優化，但其也存在AMM兌換的形態。DODO的實戰經驗也有利于此種模型的推廣。再次表示，我們對幾種方案僅做客觀描述，并不存在任何主觀傾向，任何通過預言機來解決無常損失的方案理論上都可以作用到我們今天要談的ahr999-AMM智能基金池。

之所以對這種無常損失解決方案做很多描述，是因為我們的半自動方案中最核心的數學部分也僅此而已。以動態權重模型為代表的無常損失解決方案本質上是一種“自動控倉”的手段，可以保持倉位基本不變。

進入ahr999-AMM智能基金池的半自動化方案正題，看下圖。

我們于T1時刻啟動基金池，ahr999指數預言機告知AMM系統此時市場處于“定投區”，不宜采取激烈的倉位變化策略，AMM系統將以動態權重模型來運行，提供正常的兌換服務，為LP捕捉手續費收益，由于采取了這種倉位不變的模型，LP們也擺脫了無常損失的困擾；

時間進入T2時刻，ahr999預言機向系統觸發“拋售”信號。此時，人工的量化團隊開始介入基金池的倉位管理，充當ahr999基金經理角色，需要此時為后市的走勢和價格區間作出初步預判，并制定每個區間的倉位變化，最終將后續牛市區間的基金賣出策略向所有LP們公開，并嚴格按照此公開策略執行。舉例如下：

數字貨幣一周前瞻：本周加密貨幣共識大會或將帶來市場利好:市值排名前100的加密貨幣均在周日實現了價格回升，除了Zilliqa。本周5月14日至16日，紐約市將召開“2018共識大會”，屆時將會有超過7000人參會，其中包括250多名區塊鏈領域的權威人士。第一次“共識大會”的召開是在2015年，過去的三次“共識大會”都對比特幣價格造成了積極影響。[2018/5/14]

ahr999預言機向系統傳達“市場進入出售期”信號；

量化做市商開始介入，并基于當前市場行情價位以及對未來牛市的預判制定“分階段賣出btc”的倉位計劃，并向LP投資者公開以示透明；

隨著上漲行情觸碰到第一檔倉位，量化做市商便自動獲得AMM系統拆分出來的部分BTC倉位的支配權，比如在突破20000刀時，系統池向做市商池自動劃分10個btc。量化做市商要求以大于等于20000刀的均價賣出BTC換取USDT，并將USDT注入系統池；

為了順利完成量化操作，我們會效仿傳統基金的模式，設立，即在市場行情觸發調倉檔位時，留給量化做市商完成一系列量化操作的時間周期為一個「公開基金操作日」，可以為10小時或者24小時。在操作日結束時，量化做市商需要能夠將換得的USDT重新還回系統池。完成一輪基金操作，并將操作過程向LP公開以示透明；

在量化做市商改變系統池倉位的同時，AMM系統需要能夠繼續為普通用戶提供兌換服務，不可中斷。如在「公開基金操作日」開始前，系統池會減少10個btc，轉移給量化池，為了能夠無縫提供安全的兌換服務，需要在倉位數量變化的同時立即調整公式的權重，使得AMM公式的報價和兌換不受影響；

同理，當在「公開基金操作日」結束時，量化做市商向系統池返還USDT，在系統倉位變化的同時，也需要立即進行權重的變更，保持系統報價不變。

廣東省發布《廣東省數字經濟發展規劃（2018-2025年）》，前瞻布局區塊鏈:4月9日，廣東省經濟和信息化委發布了《廣東省數字經濟發展規劃（2018-2025年）》（征求意見稿），現向全社會公開征集意見。其中專門使用了一個章節表示要前瞻布局區塊鏈。規劃提出：加快研究共識算法、非對稱加密、容錯機制、分布式存儲等區塊鏈關鍵技術，支持發展高并發、高吞吐、低延遲、高可靠性區塊鏈解決方案。大力發展BaaS（區塊鏈即服務），推動區塊鏈與云計算、人工智能的融合創新。積極拓展區塊鏈應用場景，加強區塊鏈技術在金融、商貿、政務、民生、智能制造、物流、能源等重點行業的應用。推動區塊鏈在市場行業主體中的應用，加快對供應鏈、金融、數字資產等領域的風險管控。加快區塊鏈應用標準體系建設，構建區塊鏈發展的良好生態。[2018/4/10]

時間進入T3，ahr999傳達“定投”信號，市場進入平靜期，可以讓動態權重模型一直作用AMM系統，保持倉位不變；

時間進入T4，“抄底”信號出現，系統再次啟動「量化調倉+動態權重」組合模型，由量化做市商制定分階段抄底策略，為LP們在市場底部積累大量廉價BTC，以待新一輪牛市時賣出，具體做法與T2期間類似，不再重述。

總結起來，半自動化方案其實十分簡單樸素：

在平靜的“定投期”，系統退化為采用動態權重模型的AMM系統，只為LP帶來手續費收益，規避無常損失風險；

在牛市開啟后，由專業的人工量化做市商開始根據公開制定的倉位策略為LP們逐步高位套現BTC，AMM系統依然在動態權重模型的支配下無間斷地為用戶提供兌換服務，不受影響；

在熊市的底部，量化做市商能夠不斷購入廉價的BTC，以待上漲時賣出。如此周期循環，為LP們帶來遠大于手續費的收益增幅。

要注意的點：

在牛市信號出現后，量化做市商能夠做出一個合理的區間出售策略，不能過于激進，避免早早清倉BTC，可以根據后續市場的發展，及時變更策略表。所有的制定和變更均需要向LP和社區公開，做到基金操作的透明化；

AMM系統需要能夠在「公開基金操作日」前后順利自動完成倉位劃分和調整，并及時做好權重的調整，避免出現兌換服務中斷；量化做市商在「公開基金操作日」期間擁有較大的自主權，可以自由決定交易市場以及兌換均價，但所有流程也均需向LP們保持公開透明；

LP可自由加入與退出系統，但在「公開基金操作日」期間不得加入或者退出；

由于量化做市商采取的是“升檔即賣”，因此對于那些在牛市頂部才加入的LP們，系統并不會以低于他們加入時的市場匯率的價格賣出資產，避免這部分LP遭受損失；

從整個模擬來看，LP的財富收益來源于一個牛熊的穿越，因此我們建議任何LP都需要有足夠的耐心經歷完一整個牛熊周期才能獲得財富的數倍收益。

全自動化方案

半自動化方案簡單明了，可以根據市場發展態勢靈活調整倉位策略，整個系統也不會出現太多安全隱患，但其依賴人工量化做市商的調倉，需要極強的信息和操作透明性，給DeFi系統引入了“人”的因素。那是否存在一種全自動的純數學驅動的方案來實現ahr999-AMM智能基金池？我們這里也給出一種探索，以供討論。

動態權重：

Balancer：

T1時刻啟動基金池，與半自動方案一樣，AMM系統由「動態權重模型」驅動；

T2時刻，ahr999觸發“拋售”信號，AMM系統公式停止“權重的動態變化”，退化為Balancer公式，隨著行情上漲，Balancer公式可以驅動BTC倉位不斷縮減、USDT倉位不斷增加，達到自動智能賣出BTC的效果。

在牛市上漲期，并不是一味的漲而沒有跌，例如存在正常性高頻率的微小下跌、存在一定時間間隔的階段性回調、存在牛市高點轉而急下的熊市開始。全自動方案的復雜之處在于，需要引入一個能夠時刻記錄上漲行情出現的每一個最高點和最大回撤的監測機制，并以此判斷是否進行公式切換。例如上圖中間小方框代表了一次發生在2021年1月份的大幅度回調，在當時不論這是一次階段回調還是熊市的轉折，如果依舊讓Balancer公式作用系統，原本在高位套現的BTC將會被悉數買回，無法為LP們固守住高位財富，背離了基金思想，因此我們需要為系統引入一個「最大回撤檢測機制」：價格預言機會將實時市場變化傳達給我們的AMM系統，在捕獲大于5～10%跌幅行情時，系統一律自動從Balancer公式切換為「動態權重模型」，依托權重的動態調節規避資產數量的再次變動。隨后系統將由動態權重模型支配，直到——

如果后市行情印證這是一次階段性回調，則等待價格重新突破前一個“最高點”時，系統從動態權重模型重新切換回Balancer公式，而此時系統的公式權重以及此時的資產數量恰恰吻合Balancer公式，在隨后的新一輪上漲行情中，由Balancer公式繼續賣出BTC；

如果后市行情不再出現突破新高，證實本次高點即為牛市最高點，由于系統一直由動態權重模型支配，因此不會在下跌過程中改變系統池倉位，守住高點套現的財富。

T3時刻，可以發現在整個的從牛市高點一路下來并進入ahr999所預言的“定投區”過程中，動態權重模型始終在支配系統；

直到T4時刻，熊市尾聲，ahr999觸發“抄底”信號，系統公式便會切換為Balancer公式，實施“越跌越買”策略，整個流程與T2表示的牛市期操作類似。

整體來看，全自動方案也是本著最簡原則進行設計，整個系統運作不超過兩個數學公式，唯一引入的一項復雜因子便是可以時刻記錄最高點和最大回撤的判斷機制，來為智能切換做判斷依據。

最后我們做一個簡單的數據模擬，此處僅模擬了LP從定投區堅持到拋售區的周期流程，對應時間點為2020年下半年至今天，按照前面所描述的方案模型分別計算出到今天該LP可以提取的各資產數量，對比總財富凈值，不論從數據還是直觀來看，兩種方案均在財富凈值增加方面領先傳統恒定乘積模型。

總結

在我們的設計里沒有復雜的數學模型引入，基本上都是在已經存在的項目和模型之上進行重組創新。在最為本質的創新理念上，我們在探索AMM真正的本質——智能基金形態。如火如荼的UniswapV3從另外一個角度看，不也正是專業的量化做市商們不斷預判市場進行倉位調整，力求獲得最大化的收益增幅嗎。如果一個普通用戶看好了某一個做市商策略，他便可以選擇加入該陣營，由專業的量化做市商不斷進行倉位的變換，消除市場的摩擦和損耗，獲得最大的手續費收益和市場被動跟隨收益。

引用

《AMM將成為繼比特幣和以太坊之后第三大區塊鏈發明》，https://mp.weixin.qq.com/s/230hlBdN6hMfZyOXNlKMew

《論再平衡：DeFi實現指數基金的正確方式》，https://mp.weixin.qq.com/s/T5T-ukJ9dqr8zuNA_XP1Pw

《AMM終極筆記——五大類無常損失解決方案》，https://mp.weixin.qq.com/s/r4U4iz25F3_pWCubok9iOA

《UniV3的數學原理》，https://mp.weixin.qq.com/s/IY5nnFJeSgel07y0L3eSxA

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