五分钟读懂 DODO 背后的 PMM 算法：一个通用性的流动性框架及多种用例

撰文：雷达熊，DODO创始人

一个有效的市场包含巨量信息，这些信息承载了市场对价格的判断。但是链上计算资源有限，要在链上实现一个高度灵活的市场，就好像要把大象塞进冰箱。

把大象塞冰箱这种事情并不罕见，互联网历史上已经有过几次壮举。例如图像压缩，音频压缩。

压缩的本质是提取最重要的特征，抛弃不重要的细节信息。

那么，一个市场最重要的特征是什么，是流动性。流动性可以表示为一张深度图。

从下图我们看到，深度图可以抽象为两个三角形，而描述这两个三角形，只需要中间价和斜率即可。

我们盯住右边的卖盘梯形深度，它的最大特点是，被买走的BaseToken越多，价格越高。因此，这种线性深度可以表示为

ETX上线FUBT五分钟涨幅逾300%:据FUBT实时行情显示，ETX今日上线FUBT 五分钟涨幅逾300%，报0.24USDT，行情波动较大，请注意风险。据了解，Ethereumx·NET（ETX）是一个面向认证实体身份的区块链智能合约共识网络显卡挖矿公链，基于低成本高效率的 PoW+DPoS 共识算法，用定制化智能合约，为不同身份的认证实体及应用建立去中心化、 资源共享和自我发展的智能生态网络。[2020/5/9]

其中i是第一个参数「midprice」，k是第二个参数「slope」。

B表示当前的BaseToken库存，B0表示初始BaseToken库存，(B0-B)/B0用来表示有百分之多少的BaseToken被消耗掉了。

这一公式可以使得价格随着BaseToken被卖出的数量线性增长。

但是，线性真的是描述流动性最好的方法吗？并不是，线性描述有两个局限：

真正的市场，大部分流动性集中市场中间价附近，而线性描述并没有反应这种不平衡的分布。

即使价格远远偏离市场中间价，也应该有流动性，而线性描述下的价格是有上下限的。

行情 | XLM过去五分钟涨超10%:据火币数据显示，XLM过去五分钟涨超10%，现报0.089307USDT，行情波动较大，请注意风险控制。[2019/7/18]

我们为价格曲线引入了非线性。在不扩充参数的前提下，使深度分布更符合市场规律，灵活度更高。

最简单的非线性解决方案，就是使用乘法而非加法。

这个公式可以满足随着B的减小，P不断增大，直至无穷大。但是要怎么把斜率的影响加进去呢？

这就需要对B0/B这一项做改造了。B0/B≥1，我们用一个参数对其进行缩放，在保持此数值大于等于1的同时，可以控制它「大于1的程度」。

行情 | ETH 五分钟内涨幅1.74%:据Huobi数据显示，ETH5分钟内快速上涨，涨幅1.74%，当前报价为143.62USDT，24小时涨幅扩大至5.01%，行情波动较大，请注意控制风险。[2019/3/16]

上式中，k的取值范围是，决定了价格的斜率。

当k=0时，价格完全不变

当k=1时，价格斜率退化到上一个版本的公式

k越大，价格变化越敏感。k越小，价格变化越不敏感。

但是还有一个小问题，这里的P是边际价格，对边际价格的积分才是用户需要支付的资产数量。上式中，B0/B这项积分后出现了对数函数，这会使后续计算变得很复杂。为了避免这一麻烦，我们再进一步：

在B0/B外面加一个平方项，这样积分后就变成了一个简单的除法。

令人惊叹的是，当k=1时，这条曲线正是AMM所定义的bondingcurve。这种巧合使我们相信，这是一套更加触及市场本质的算法。

同理，对于左半边的深度图，我们用对称的做法，将basetoken替换为quotetoken，将乘法替换为除法：

BTC五分钟内上涨1.34%:BTC五分钟内上涨1.34%，上涨金额为112美元，其中火币Pro上现价为$8484.0，请密切关注行情走向，注意控制风险。[2018/5/14]

我们将左右两边的深度图结合起来，就得到了PMM算法的完全版本，整理一下：

PMM算法是对Orderbook市场的高度压缩，参数简单，却极度灵活。

这使得我们在冰箱如此狭小的空间内，拥有了堪比大象的能力。

下面我来列举，通过调整参数和充提规则，这套算法可以实现哪些usecase。

UseCase1跟随外部市场价格的主动做市

这一usecase的应用场景是拥有巨大外部市场的主流币，例如ETHBTC等

PMM可以实现主动调整盘口价格，减少IL。获得比AMM更高的资金利用率，并且持有单币种就能提供流动性

BTC五分钟内上涨1.62%:BTC五分钟内上涨1.62%，上涨金额为142美元，其中火币Pro上现价为$8933.08，请密切关注行情走向，注意控制风险。[2018/4/25]

设置如下：

将价格i设置为外部市场价格

将k设置为小于1的数字

允许任何人单边充提

这一UseCase我们称之为DODOClassicPool。

UseCase2轻资本需求的自动做市算法

这一usecase应用于没有主观定价能力的长尾币市场，将定价权完全交给taker

通常来讲，长尾币都是新资产，在AMM框架下没有足够的卖盘流动性，因而导致其流动性长期匮乏

设置如下：

将价格i设置成起始发行价

任意设置k

第一笔充值可以以任意资产比例，且不改变市场价

后续充值必须按照当前资产比例同时操作两种资产

这一UseCase我们称之为DODOVendingMachine。

UseCase3完全自由的做市算法

这一usecase为那些雄心勃勃，想要大展拳脚的做市商准备。

在此usecase下，资金池的全部资金都归做市商所有。所有参数都可以调整，做市商可以根据他的判断为资产灵活定价。同时做市商可以任意充提单一币种，而不影响市场价格。

例如：

在ETH=700USDT附近做市，使用很小的k获得非常有竞争力的流动性，并赚取大量手续费。当察觉到ETH有上涨预期时，撤出ETH库存以减少单边风险。但这一操作并不削弱买盘流动性。

新资产发行项目方只提供代币而不提供资金。在1$开始销售代币。为了让更多人以合理价格买到代币，设置了较小的k，使得代币上涨温和。随后项目方发现需要使用资金，则可以直接提出资金池中的资产，而不损害卖盘流动性，即用户仍然可以买到大量廉价代币。

设置如下：

只有做市商能充提，允许单币种操作

这一UseCase我们称之为DODOPrivatePool。

UseCase4流动性众筹

我们可以将新资产发行分为两阶段：

不开启现货交易，所有参与发售的人都以相同的价格获得代币

以上一阶段的结束价格开启现货交易，使用上一阶段剩余的代币和资产建立DODOVendingMachine

这一UseCase我们称之为CrowdPooling。

UseCase5退化为AMM

当满足以下条件时，PPM算法表现和AMM相同。

设置k=1

必须按照当前价格比例同时充提两种资产

这也意味着，AMM是PMM的一种特殊情况。推导过程如下：

AMM的价格公式是xy=k，其中k是常数，x、y则分别代表两种代币的数量。为了避免字母上的歧义，我们把AMM公式中的恒定乘积定义为Const，并将其改写为y=Const/x。

其中y代表quotetoken库存，x代表basetoken库存，价格可以写为对y求导。

接下来回到k=1的PMM公式，我们可以将其写成：

我们发现，PMM价格公式的分子上为常数，分母为basetoken的库存。只要令

AMM的定价公式，与PMM的定价公式就一致了！

UseCase6稳定币交易

设置如下：

i=1

k=0.001

算法表现可以与curve相同，并且更灵活，可以比curve更接近刚性兑换，或更接近AMM。

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