在去中心化金融市场中,自动做市商(AMM)协议如 Uniswap 通过流动性池机制实现无需中介的代币兑换。流动性提供者(LP)通过存入代币对参与做市,赚取交易费用,但同时也面临无常损失(Impermanent Loss, IL)的风险。本文将深入探讨集中流动性供应中的无常损失特征,并介绍如何通过静态复制策略实现对冲。
无常损失的本质与计算
无常损失是指流动性提供者因代币价格变动而遭受的潜在资本损失,具体表现为:相比单纯持有代币,提供流动性后取出代币时的价值差额。其计算方式为:
IL = Y_t - Y_0 + (X_t - X_0) · P_t
其中,(X_0, Y_0) 是初始存入的代币数量,(X_t, Y_t) 是取出时的数量,(P_t) 是取出时代币 TX 的价格(以 TY 计价)。通常情况下,TY 为稳定币(如 USDC),因此 IL 以 TY 为单位计量。
集中流动性的运作机制
Uniswap v3 引入了集中流动性供应机制,允许流动性提供者在特定价格区间 ([P_l, P_u]) 内做市。当市场价格处于该区间时,LP 赚取交易费用;若价格超出区间,则停止赚取费用。这种机制显著提高了资本效率,但也增加了无常损失的风险。
根据供应区间的相对位置(当前价格 (P_0) 与区间边界的关系),存入的代币数量 (\Delta X) 和 (\Delta Y) 的计算方式不同。例如,当 (P_0 \in [P_l, P_u]) 时:
- (\Delta X = \Delta L \left( \frac{1}{\sqrt{P_0}} - \frac{1}{\sqrt{P_u}} \right))
- (\Delta Y = \Delta L \left( \sqrt{P_0} - \sqrt{P_l} \right))
其中,(\Delta L) 为流动性参数,非可交易资产,仅代表代币储备量。
无常损失的期权式结构
通过数学推导,无常损失可被分解为多个看涨期权和看跌期权的组合。具体而言,单位流动性无常损失(UIL)满足:
右侧区间供应((P_0 \leq P_l \leq P_u)):
UIL_R = 2(\sqrt{P_t} - \sqrt{P_l})^+ - 2(\sqrt{P_t} - \sqrt{P_u})^+ - \frac{1}{\sqrt{P_l}}(P_t - P_l)^+ + \frac{1}{\sqrt{P_u}}(P_t - P_u)^+
左侧区间供应((S_l \leq S_u \leq P_0)):
UIL_L = 2(\sqrt{S_l} - \sqrt{P_t})^+ - 2(\sqrt{S_u} - \sqrt{P_t})^+ - \frac{1}{\sqrt{S_l}}(S_l - P_t)^+ + \frac{1}{\sqrt{S_u}}(S_u - P_t)^+
这表明,无常损失本质上是一种隐含期权组合,LP 同时持有不同执行价格的看涨和看跌期权多头与空头头寸,因此面临 Delta、Gamma 和 Vega 等风险暴露。
静态复制策略与对冲方案
基于上述期权结构,我们提出两种静态复制公式,使 LP 可通过交易标准欧式期权来对冲无常损失:
右侧区间复制公式
E[UIL_R] = -\frac{1}{2} \int_{P_l}^{P_u} K^{-3/2} C(K) \, dK
左侧区间复制公式
E[UIL_L] = -\frac{1}{2} \int_{S_l}^{S_u} K^{-3/2} P(K) \, dK
其中,(C(K)) 和 (P(K)) 分别为执行价为 (K) 的看涨和看跌期权价格。
实操步骤
- 确定供应区间:根据当前价格选择区间 ([P_l, P_u]) 或 ([S_l, S_u])。
- 选择期权:在中心化交易所(如 Deribit)买入执行价覆盖该区间的看涨或看跌期权组合。
- 持有至到期:静态持有期权头寸,无需动态调整。
- 平仓对冲:当退出流动性池时,期权收益可抵消部分或全部无常损失。
数值验证与市场实证
模型准确性测试
假设价格遵循 Heston 随机波动率模型,我们通过蒙特卡洛模拟计算无常损失期望值,并与静态复制结果对比。数据显示,当市场上存在足够多不同执行价的期权时,复制误差率低于 0.01%,证明策略有效性。
实际市场验证
使用 2020 年 Deribit 比特币期权市场数据(年交易量 567 亿美元)进行回测:
- 流动性供应区间设为 ([P_0, u \cdot P_0])(右侧)和 ([d \cdot P_0, P_0])(左侧)。
- 即使用仅有 3–10 个执行价的离散期权组合,复制误差仍处于合理范围内。
- 右侧区间无常损失通常更显著(因比特币价格上升趋势),但静态复制仍能有效对冲。
常见问题
什么是无常损失?
无常损失是流动性提供者因代币价格变动而面临的潜在损失,表现为提供流动性后的资产价值低于单纯持有代币的价值。
为什么静态复制能对冲无常损失?
因为无常损失可分解为期权组合,通过买入相应执行价的欧式期权,其收益可抵消价格变动带来的损失。
需要多少种不同执行价的期权?
理想情况下,越多执行价覆盖区间则对冲效果越精确。但实证显示,即使仅有 3–10 个执行价,也能实现有效对冲。
该策略适用于哪些去中心化交易所?
本文以 Uniswap v3 为例,但原理同样适用于其他支持集中流动性供应的 AMM 协议(如 Sushiswap)。
静态复制有哪些成本?
主要成本为期权购买费用,但相比无常损失的可能规模,成本通常较低。且无需频繁调仓,节省 Gas 费用。
是否存在无法对冲的情况?
若市场缺乏所需执行价的期权,或流动性极低导致买卖价差过大,可能影响对冲效果。建议选择流动性高的期权市场操作。
结论
集中流动性供应虽提升了资本效率,但也加大了无常损失风险。本文通过解析无常损失的期权结构,提出了静态复制对冲策略,使 LP 可通过交易标准期权来管理风险。数值模拟和市场实证均表明,该策略具有高度准确性和实操可行性,为去中心化市场参与者提供了有效的风险管理工具。