# R3 The Future of finacial liquidity : CBDC AMM

### Executive summary
1. 2021年，新加坡和法國試驗了 AMM ，在 multi-tenancy corridor network 的流動性管理項目中
2. 2022年，Project Dunbar，將 AMM 列入外匯模的測試中
3. 2022年，Project Mariana，選擇 AMM 作為跨境支付的實驗
4. AMM 將主要用在外匯交易（R3認為）

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### 用AMM取代傳統金融方式的原因
1. 傳統方式換匯非主流貨幣時曠日費時成本高
2. 釋放流動性，加快結算效率可以降低時間成本、減少頭寸風險及系統複雜性（參考[Project Ion](https://www.dtcc.com/news/2022/august/22/project-ion)）
3. 趁機研究新技術，如 CBDC 之後依舊使用 TradFi 有點浪費區塊鏈的創新
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### 三種交易所比較表

雖然目前主流貨幣的外匯市場導入 **Eexcution Algorithms (EA)** 已高度自動化
但即使是 EA 依然需要兩步驟：==訂單搓合==、==交易執行==，且仍然繞不開 T+2。
這些問題使用 AMM 能夠一次解決，且 AMM 也不一定需去中介化，因為：
1. LP 仍然需要大量資金的中介機構提供
2. 銀行不可能希望市場僅由演算法運作
3. 雖然 AMM 可自動化但需要有人來監督確保運營正常

此外AMM取代了 **Central Limit Order Book (CLOB)**，
CLOB 在低流動性交易對中有以下兩點明顯缺點：
1. 市場分散導致出價者更稀少導致市場滑點嚴重，AMM集中雙邊市場容易找到交易方
2. 市場效率低落

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### AMM 算法公式選擇


#### CPMM (X*Y=K) :
1. 針對零售設計，大規模交易可能有大量滑點價格波動，難以規模化
#### CSMM (X+Y=K) :
1. 交易 0 滑點，可以永遠等值交換
2. 但外部市場發生波動，套利者可以光速掏空整個流動池
3. 由於第二點的缺陷故在 DeFi 中幾乎沒有被採用
#### HFMM :
1. Curve V2 以及 Uniswap V3 分別用不同方法實現
2. 為結合 CPMM、CSMM 的折衷辦法
#### 補充 :
Uniswap V3 的模型特別適合 CBDC AMM，流動性鎖定在一定的價格範圍內分配，
能夠資金利用率最大化，適合低波動性、高流動性的外匯市場。
如人民幣 CNY 由政府限制上下浮動最多 2% ，就非常適合使用這套模型。

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### 誰來運營 CBDC AMM ?
AMM 運營兩大角色，==治理角色==、==流動性提供角色==
理想的運營商特徵：
1. **堅韌的歷史背景**
2. **透明可審計性**
3. **與央行保持高信任的合作關係（最重要）**

可能分別由以下幾種運營商運作：
- **現有的交易所集團**
1. 預計是最可行的方法，因為已有成熟的監管框架及基礎設施優勢，可能作為治理方
2. 無法精準估計潛在回報、市場風險與成本，要激勵與說服交易所進入新領域難度高
3. 交易所幾乎都僅植根於國內管轄範圍，對於跨國央行 AMM 實施上，信任會是問題
- **投資銀行**
1. 外匯市場主導地位，長期深耕市場
2. 但投行為民營企業，可能會有利害衝突、胡作非為導致擾亂市場
- **中央銀行**
1. 央行可能無法作為流動性提供者（有討論空間）
2. 政治問題，兩國央行要同意由一國的央行主導並運營 AMM 市場
- **其他**

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### AMM 激勵措施
1. 央行如何修改抵押獎勵、彌補無償損失風險，並吸引參與者
2. 費用與激勵措施設計非常複雜
3. 可能會導入類似 Curve V2 的動態平衡調整費用
4. 可能最終會以**利率**的方式來吸引參與者

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### 結論
1. 現有主流貨幣對的外匯市場運作良好且成熟，不建議強硬使用 AMM 取代現況
2. AMM 應該是補充非主流貨幣對的機制，增加透明度、提升效率、降低成本
3. 本文沒討論，但**監管運營商**也是一個重大的議題
4. 如何將**雙邊 AMM 組合一個網路**的設計為重大議題
5. 如何**管理套利以及融合利率政策**的設計為重大議題（[探討文獻](https://arxiv.org/abs/2109.12196)）
6. 隨著 TradFi 向 WEB3.0 靠近與過度，AMM 將越來越普遍，凸顯重要性

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