数字货币币值的动态特征分析——以比特币、以太币和瑞波币为例

■廖晓琼，赵华伟，苏志伟，徐如志

一、引言与文献综述

近年来，随着人们对数字货币兴趣的高涨，资本大量流入数字货币市场，数字货币的种类和币值发生了巨大的变化。现有的数字货币种类已增加到近2000 种，主要的数字货币为比特币、以太币和瑞波币。这三种数字货币的流通市值在全球排名前三，占据了60%以上的数字货币市场份额。Sifat I.et al.（2019）表示尽管这些数字货币的发行目的和功能截然不同，但他们依然是数字货币投资者最灵活的投资渠道，因此交易者和机构在相关投机活动中对三者的关注度更高。比特币自2010 年开始交易以来，其交易价格和市值等呈现快速上涨趋势，仅2013年11月一个月，比特币的币值就从24.32亿美元上升到 136.15 亿美元，截至 2020 年 1 月 1 日，比特币的币值更是达到了653.72 亿美元。以太币在 2014 年 7 月 ICO（Initial Coin Offering，首次代币发行）发行价格约为0.3美元，2015年8月币值达到1亿美元，截至2020年1月1日币值上升到142.41亿美元。瑞波币币值从2013年开始呈现上升趋势，在2017 年3 月到4 月两个月间，瑞波币的币值从2 亿美元上升到20 亿美元，截至2020 年 1 月 1 日，瑞波币币值达到 83.87 亿美元。数字货币的币值波动较大，在这种大幅涨跌中也暴露了数字货币背后的诸多风险，包括系统性金融风险、法律风险和交易风险等，雷捷和罗良文（2018）指出这些风险会损害中小投资者利益、影响国家央行货币政策稳定。张利静（2019）指出，比特币出现大的市场波动行情，对全球其他风险资产都可能具有扩散效应，比特币市场的大幅波动，可能传导至股票、商品等风险资产。因此，研究数字货币币值的动态特征具有重要意义。

数字货币币值的剧烈波动引起了学者们的关注。Poyser O.（2017）指出数字货币价格的外部驱动力包括吸引力（受欢迎程度）、宏观金融因素和数字货币市场。学者们首先对数字货币的价格和与新闻、社交媒体情绪等吸引力因素间的关系进行探索。Matta M. et al.（2015）发现谷歌和推特搜索趋势和比特币价格之间存在着很大的联系。Kristoufek & Ladislav（2013）研究发现比特币价格与谷歌和维基百科上的搜索查询之间相互影响。何亮东（2019）通过误差修正模型对比特币价格的影响因素分析发现，比特币的价格和其谷歌搜索量在长期中存在明显的负相关关系。

2016 年和2017 年数字货币的剧烈上涨，进一步引发了关于数字货币价格与宏观经济因素之间关系的研究。Bouri E. et al.（2017）发现在2013 年之前，正的股票收益率导致比特币的波动性增加，在2013年之后，负的股票收益率导致比特币的波动性增加。Sovbetov Y.（2018）利用自回归分布滞后模型对不同数字货币的影响因素进行分析，发现从长期看与数字货币市场相关的因素和数字货币之间的吸引力是影响数字货币价格的因素。Masiak C.et al.（2018）通过对比特币、以太币和ICO之间的关系进行向量自回归和格兰杰因果关系检验，发现ICO 和比特币、以太币之间存在负向关系，且ICO对以太币的影响更大。

随着研究的深入，学者们发现数字货币之间也存在联动关系，进一步研究了数字货币之间的关系。Mensi W.et al.（2019）利用小波相干和交互小波变换的方法研究比特币和其他虚拟货币之间的关系，发现在时频空间上比特币和达世币、门罗币、瑞波币之间都存在领先关系，和以太币存在滞后关系，与莱特币存在非相位关系。Sifat I.（2019）利用向量误差修正模型、格兰杰因果检验模型、自回归滑动平均模型等方法识别比特币和以太币之间的价格领先优势，在很大程度上表明了比特币和以太币之间存在的双向因果关系。Katsiampa P. et al.（2019）利用8 种加密货币的日数据研究主要加密货币之间的相互关系，认为加密货币之间存在很强的相关性，要进一步强调加密货币市场的相互依赖性。

因数字货币的内在价值难以确定，因此很多学者从数字货币泡沫的角度展开研究。大部分学者认为数字货币币值存在泡沫。马可（2014）通过分析比特币自身特点和各国政府对比特币的态度从而判断出比特币难以支撑其较高的市场价格。廖愉平（2014）通过划分比特币市场阶段，认为比特币的市场价值已经远超其内在价值，存在极大的泡沫。陈建奇（2017）从数字货币出现的根源和其自身的技术缺陷两个角度进行分析，认为数字货币价格快速上涨可能滋生泡沫化风险。吴辉（2018）对比特币的发展历程和暴涨暴跌的情况进行分析，认为数字货币存在很大风险，主要来源于数字货币本身的投机风险和不受监管的数字货币交易平台带来的风险。邓伟（2017）通过正态分布检验和Sup ADF检验，从价格背离性和价格爆炸性两方面入手，发现比特币存在价格泡沫，并分析出投机行为是比特币泡沫产生的主要原因。刘泰涵（2017）从不同交易平台进行偏理性判断、不同国家交易价格对比和价格是否剧增三个角度分析得出比特币存在价格泡沫的结论。王任和贺雅琴（2018）通过 Generalized Supremum ADF(GSADF)检验对以太坊价格是否存在泡沫进行了检验，发现数字货币以太坊存在多次周期性泡沫。

综合已有研究发现，关于数字货币关系的研究大多集中在数字货币与股票、不同国家的货币、新闻和媒体情绪等之间的关系，关于数字货币泡沫的研究大多仅局限于一种数字货币，两个方面都较少涉及多种数字货币间的相互关系及币值动态特征。因此，本文基于多种数字货币之间的关系对数字货币币值动态特征进行横向分析，通过对不同数字货币泡沫的探讨对数字货币币值动态特征进行纵向分析，得到数字货币币值的高波动性与投机因素、监管政策和其他数字货币等因素相关，提出要加强对数字货币市场的监管，制定相关的法律法规等措施。

二、变量说明及实证检验

（一）数据及描述性统计

图1 比特币、以太币和瑞波币币值走势图

本文从Wind 选取比特币（BTC）、以太币（ETH）和瑞波币（XRP）的币值数据，以美元计价。由于以太币的第一笔交易自2015 年8 月产生，因此本文的样本区间设为2015 年8 月31 日至 2020 年 4 月 5 日，共包括 240 个周的币值数据（其中自 2017 年 10 月 9 日起 wind 未公布三种数字货币周六到周日的币值数据，本文用当周周一到周五币值数据的平均值补充）。

从图1 中可以看出，比特币、以太币和瑞波币的币值在2015—2016年呈现出稳步增长的趋势，2017 年三种数字货币的币值都快速上涨并于2018 年1 月前后达到最高点。正如Masiak C.&Block J.（2018）对数字货币和ICO 之间关系的研究，数字货币价格的波动和ICO项目之间存在着因果关系。因此，ICO项目的火爆使资金不断流入数字货币市场，从而引发比特币、以太币和瑞波币币值的不断攀升。2017年10月芝加哥商品交易所上线比特币期货合约，再次激发了人们对数字货币的热情，造成数字货币币值的进一步上涨并达到峰值。随着各国监管趋于严格以及投资机构的入场，三种数字货币价格开始下跌，并于2019年1月前后达到拐点。这次数字货币价格的上涨一方面和数字货币价格的周期性有关，另一方面与经济震荡、投资者缺乏投资保值渠道和用数字货币做为避险资产有关。此后，以太币和瑞波币的币值大致稳定，但比特币的币值波动较大。特别是在2020年2月，随着新冠肺炎的快速传播，人们对经济持悲观态度，导致了比特币币值的大幅下跌。从三种数字货币的关系看，比特币的波动次数多于以太币和瑞波币，波动幅度大于以太币和瑞波币。但是以太币和瑞波币在2016 年和2017 年大体上均跟着比特币暴涨而暴涨，暴跌而下跌，这说明三种数字货币币值之间可能存在着相关关系。

表1 三种数字货币的描述性统计结果

从表1 三种数字货币价格描述性统计的结果中可以看出，三种数字货币的币值波动均较大。若样本服从正态分布，则其偏度应为0，峰度为3，贝拉统计量较为接近0，因此比特币的价格序列呈现右偏低峰的特征，以太币和瑞波币的价格序列呈现右偏尖峰的特征。三种数字货币的贝拉统计量都大于0，这说明三种数字货币的样本数据均不服从正态分布。由此可见，比特币、以太币和瑞波币在样本期间的币值波动幅度非常大，可能存在着价格泡沫。

（二）数字货币币值动态特征的横向分析

为对数字货币币值的动态特征进行横向分析，采用格兰杰因果关系检验来探究数字货币之间的关系。本文首先利用ADF检验对比特币（BTC）、以太币（ETH）和瑞波币（XRP）的平稳性进行检验，结果表明三种数字货币的时间序列都是一阶单整的。进一步EG 协整检验表明比特币和以太币、比特币和瑞波币、以太币和瑞波币在5%的置信水平下存在长期稳定的均衡关系。最后进行格兰杰因果检验，结果见表2。

表2 比特币、以太币和瑞波币的格兰杰因果关系检验

从表2 中可以看出，比特币、以太币和瑞波币三种数字货币之间存在着格兰杰因果关系。这说明通过比特币、以太币和瑞波币的过去信息对其中一种数字货币的预测效果优于单独使用该数字货币过去信息的预测效果，即可以通过比特币、以太币和瑞波币过去的币值信息对三种数字货币的币值波动进行预测。

（三）数字货币币值动态特征的纵向分析

为了更好地验证三种数字货币之间的关系，本文通过泡沫检验对数字货币币值的动态特征进行纵向分析，并探讨泡沫产生的具体原因。利用Sup ADF 检验和GSADF 检验对比特币、以太币和瑞波币币值的动态特征进行纵向分析。根据Phillips et al.（2015）提出的最小有效窗口确定方法，选择的最小样本窗口宽度为24，通过1000 次蒙特卡罗模拟实验得到相应的Sup ADF和GSADF检验的统计值及相应的临界值。

表3 比特币的SADF和GSADF检验结果

表4 以太币的SADF和GSADF检验结果

表5 瑞波币的SADF和GSADF检验结果

由表3、表4 和表5 可以看出，比特币、以太币和瑞波币的Sup ADF和GSADF统计量均大于其在99%时的临界值，说明这三种数字货币的币值均存在价格泡沫。同时通过Sup ADF 和GSADF 在90%、95%和99%的临界值的比较，发现在发生连续性泡沫时，GSADF检验比Sup ADF检验更加灵敏。为进一步发现三种数字货币泡沫产生和破裂的时点，可以通过GSADF 的统计值序列和95%的临界值序列对比来进行估计。

图2 比特币币值的泡沫期间

从图2可以看出，比特币币值在2015年8月31日到2020年4月5日之间存在6个泡沫区间，分 别 是 ：2016.5.30—2016.6.20；2016.12.19—2017.1.09； 2017.2.20—2017.3.13； 2017.5.1—2018.1.15； 2019.5.06—2019.6.03； 2019.6.17—2019.7.08。其中第四个泡沫持续时间最久，持续了8个月。

通过分析可以发现，比特币的泡沫集中在2016年、2017年和2019 年。据统计，我国的比特币年交易额在2016年达到4.5万亿元，占全球比特币市场交易总额的90%以上。2016 年，随着我国不断加强外汇管制和人民币的大幅贬值，很多中国投资者都在寻找新的资金输出方式。由于比特币的匿名性和投资属性，很多中国投资者大量购入比特币，从而产生了泡沫。随着以太坊区块链平台上发布的迄今为止世界上最大的众筹项目the DAO被黑客入侵和作为世界上最大比特币交易所之一的Bitfinex 因调查设施问题导致的两度暂停交易，引发了比特币的币值暴跌，泡沫破裂。2017 年，ICO 项目的异常火爆推动了大量的投资需求，从而引起了比特币价格的不断飙升。2017 年12 月芝加哥商品交易所正式挂牌上市比特币期货，使比特币价格进一步上涨，并于 2017 年 12 月 17 日达到峰值19511 美元后戛然而止。而随着ICO项目人将筹到的数字货币大量抛售获取资金，中国人民银行等七部门出台《关于防范代币发行融资风险的公告》要求对国内融资代币和虚拟货币作全面清算清退工作，随后美国、日本等国家对比特币的监管也趋于严格以及比特币的硬分叉——比特币现金的出现，比特币的价格开始大幅下跌，导致比特币泡沫破裂。2019年中美贸易战的加剧造成中国股票大跌，而比特币作为投资工具被认为是可以分散风险的（Baur et al.，2017），所以人们再次大量购入比特币。另外人民币贬值，为了更好地实现资产保值升值，对独立于中央银行之外的比特币的需求量迅速上升。此外，中央银行开始研发法定数字货币和Facebook 发布天秤币（Libra），进一步推动了比特币价格的上涨，这也是2019 年比特币泡沫产生的主要原因。但随着贸易战的愈演愈烈和市场对经济可能陷入衰退顾虑的增加，投资者们纷纷转投黄金等更加安全的资产，导致比特币价格下降，比特币泡沫破裂。

图3 以太币币值的泡沫期间

从图3 可以看出，以太币币值共产生了6 次泡沫，分别是：2016.2.01—2016.4.04；2016.6.06—2016.6.13； 2017.3.06—2017.7.03； 2017.8.21—2017.8.28；2017.11.27—2018.1.29；2019.5.27—2019.6.24。其中泡沫持续时间最久的是第三次泡沫，持续了4个月。与比特币的泡沫起止时间进行对比可以看出，以太币的泡沫出现时点大多在比特币出现泡沫之后，破裂时点大多在比特币泡沫破裂之前，这也说明以太币和比特币之间存在着协整和格兰杰因果关系。

通过分析可以发现，以太币的价格泡沫主要出现在2016年、2017年和2019年。2016年以太币的价格泡沫不仅与我国的外汇管制有关，还与基于以太坊区块链平台的众筹项目the DAO 有着密切关系。The DAO 在 2016 年 5 月众筹筹得1150 万以太币，当时价值达到1.49 亿元。2016 年 6 月 17 日，the DAO 被黑客攻击，市值5000 万美元的以太币被转移，从而导致以太币价格大跌。ICO项目通过发行项目自身代币募集数字货币，从而使以太币有了具体的应用渠道。以太币的智能合约能力使大多ICO 项目都是基于以太坊区块链来进行的，因此ICO项目的火热进行导致投资者对以太币需求量大幅增加，从而导致以太币泡沫的产生。随着ICO 项目发起人将筹得的以太币大量抛售和中国禁止各类代币发行融资，以太币泡沫破裂。2019 年以太币经历两次泡沫，两次泡沫的持续时间很短均为1 天，而这两次泡沫与我国央行数字货币和天秤币的筹备发行也有着密切关系。这些数字货币的筹备发行，激发了人们对数字货币市场的热情，引起了包括以太币在内的多种数字货币价格的上涨，从而导致泡沫的产生。

从图4中可以看出，瑞波币币值一共经历了3 次价格泡沫，泡沫区间分别为：2017.3.27—2017.4.10；2017.4.24—2017.6.05；2017.12.11—2018.1.08。通过将瑞波币泡沫起止时间和比特币、以太币泡沫起止时间进行对比可以发现，以太币的泡沫出现时点大多在比特币、以太币出现泡沫之后，破裂时点大多在比特币、以太币泡沫破裂之前，这也说明瑞波币和以太币、比特币之间存在着因果关系。

通过分析，可以发现瑞波币的价格泡沫均发生在2017 年，这与瑞波币自身特点和ICO 项目有关。瑞波币作为一种“连接货币”，金融机构用他进行更快、成本更低的跨境支付结算，使瑞波币变得更有应用价值。2017 年瑞波币通过自身的结算技术已经与多家银行和跨国资产的基金公司合作，从而引起了投资者对瑞波币的兴趣，促进瑞波币价格的大涨。此外，由于比特币的区块链网络有太多的交易活动，导致交易过度拥挤，因此投资者将投资重心转移到瑞波币、以太币等其他数字货币上，从而导致瑞波币币值的进一步上涨。随着ICO 项目的火爆和中国出台的禁止虚拟货币交易的相关政策，使数字货币价格大跌，从而引起了瑞波币泡沫的破裂。

通过图2、图3和图4对比可以看出比特币、以太币和瑞波币均具有价格泡沫。从三者之间的相互关系来看，虽然泡沫出现次数、大小、持续时间各有不同，但是比特币、以太币和瑞波币在2017 年受ICO 项目的影响产生了多次泡沫，这说明三者受数字货币市场和投机因素的影响较大。此外，随着监管机构的入场，三种数字货币的泡沫破裂，这说明了监管政策在数字货币市场的重要性。就单个数字货币来看，比特币的价格泡沫出现的次数多，持续时间长，这是由于比特币自身的匿名性使其成为新的投资手段和避险产品，容易受到投机因素的影响。同时，作为数字货币市场的“领头羊”，比特币价格的飙升也会带动以太币和瑞波币价格的剧烈变化。比特币和以太币没有实际价值，需要在二级市场变现，而瑞波币作为具有实用价值的数字货币，不需要在二级市场变现，这也是瑞波币产生泡沫数量最少且较为稳定的原因。

三、结论与建议

比特币、以太币和瑞波币作为世界上三大主流数字货币，占据了数字货币市场的很大份额。基于 2015 年 8 月 31 日—2020 年 4 月 5 日这三种数字货币的币值数据，通过对其币值的动态特征进行横向分析发现，比特币、以太币和瑞波币这三种数字货币之间存在着协整和格兰杰因果关系，即数字货币之间的相关关系会对数字货币币值的波动产生很大影响，故而可以通过三种货币之间的相互关系来预测其币值的波动。进一步地，对三种数字货币币值的动态特征进行纵向分析发现，三种数字货币均存在价格泡沫，其中三种数字货币泡沫持续时间最久的是从2017—2018 年，表明数字货币的币值具有较大的波动性和不稳定性。对其波动原因的现实解释发现，其币值受到监管政策、投机因素和数字货币市场的影响，其中投机因素是三种数字货币币值剧烈波动的主要因素。

通过对数字货币币值的动态特征进行横向和纵向分析，得到数字货币的币值具有高波动性和复杂性的结论，能够帮助建立对数字货币价值的客观认知，为投资者进行数字货币投资时提供理论支持，也为数字货币市场的未来发展具有参考价值。具体建议：一是投资者在对数字货币投资时，要认识到数字货币之间的关系，通过数字货币过去的信息对该数字货币进行预测后再进行投资决策以避免不必要的损失。监管者也应该注意到在数字货币市场中比特币的“数字货币之王”的重要地位，所以应重点监控比特币的价格波动。与此同时，投资者应该清楚地认识到数字货币市场存在的高风险性和复杂性，切忌盲目跟风。二是监管机构可以利用监管政策影响数字货币的币值波动，引导数字货币市场的健康发展。一方面，数字货币的匿名性和全球化，使数字货币管控的难度增加，因此监管者可以根据区块链具有的公开透明特性，严密监控近期在交易平台频繁交易的账户。数字货币作为具有投资产品属性的货币，虽然在短期内无法得到人们的接受和认可，但是仍然会作为投资性资产活跃于世界，其投资价值也是不可否认的。另一方面，各国央行要加快对本国法定数字货币的研究，以国家信用为担保，既满足了人们流动性需求，还可以对货币流动进行有效的控制，降低数字货币投机因素影响。三是比特币和以太币作为没有实际价值为依托的数字资产，容易产生价格泡沫，建议我国加快研究以土地产权、黄金等实际资产为依托的资产数字化，从而达到预防数字货币剧烈波动，缓解投资风险的目的。