跨共识机制的环境足迹指标与加密货币收益时间变化动态

《Research in International Business and Finance》：Environmental footprint indicators and time-varying cryptocurrency return dynamics across consensus mechanisms

　　

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  TVP-VAR中位数揭示了具有方向性的跨共识响应模式。
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  环境GFEVD份额较小，具有时变性和模型依赖性。
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  共同因子和Student-t检验保留了有界信息结果。
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  环境滞后项未增加可检测的前瞻一日预测收益。
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  以太坊的合并将物理强度与标准化敏感度分离开来。

引言

加密货币市场日益与可持续金融要求产生交集，但区块链环境足迹的财务相关性仍不确定。传统的工作量证明验证可能需要大量电力，当挖矿由碳强度高的电力供应时还会产生温室气体排放（de Vries, 2018, Krause and Tolaymat, 2018, Stoll et al., 2019, Sarkodie et al., 2023）。对投资者和监管者而言，与财务相关的问题不仅是这些外部性是否存在，而是在认真考虑反馈、更广泛的市场条件、状态依赖以及加密资产回报的重尾特征后，所测量的足迹信息是否包含与回报相关的信息。

这个问题之所以困难，有四个原因。第一，每日电力和碳排放指标是模型估算的年度化序列，而非直接观测的物理读数。第二，更强的回报会提高挖矿激励和算力活动，因此回报可能影响所测量的足迹代理变量，而不仅仅是被动响应它们（Sarkodie et al., 2022, Qin et al., 2023）。第三，能源价格、宏观金融流动性、监管事件以及市场情绪或关注度可能同时影响环境指标和回报。第四，655个观测值的样本集中在2022年加密货币下行周期和FTX事件期间，而日回报率强烈偏离正态分布。这些特征促成了简约型设计，并要求对结构因果和普遍定价主张进行谨慎的边界界定。

实证设计将比特币电力和碳排放指标视为基准工作量证明环境信息代理，将TVP-VAR变量联合建模为内生变量，报告后验GFEVD不确定性，并使用双滞后设定评估动态反馈敏感度。为判断方向性组模式能否在直接推断下存续，TVP-VAR辅以控制增强的本地投影，估计标准化环境变化带来的累积工作量证明相对对照组的回报响应（Jordà, 2005, Montiel Olea and Plagborg-M?ller）。推断使用HAC标准误（Newey and West）、配对移动块自助法区间（Künsch），以及在0–10步长上的同时置信带以防步长选择偏误。

互补设计条件化于广泛的加密货币市场因子、截面离散度、市场波动率、WTI、美联储资产负债表变化、SEC事件窗口以及FTX。它还报告了FTX排除和留一法检验；作为敏感性检验扩展了资产范围；使用样本外$R^2$和Clark–West检验（Clark and West, 2007）评估前瞻一日预测价值；并估计固定$\nu =5$的Student-$t$本地投影和多元Student-$t$ VAR(2)（Geweke）。WTI交互项提供了针对挖矿成本通道的定向但必然不完美的诊断。

核心发现是环境信息可见但财务上有界。TVP-VAR后验中位数在方向上仍具提示性，而个体可信区间和正式的组内同时置信带限定了跨共识差异的统计强度。高斯TVP-VAR的环境GFEVD份额维持在约1%左右，Student-$t$ VAR自助法中位数维持在约0.3%左右，证实该通道相对于更广泛的加密货币市场动态而言较小。环境滞后项未提供可检测的额外前瞻一日预测收益，而WTI交互项和双向预测检验未能分离出稳定的机制或方向。这种证据组合具有经济意义：足迹指标可以丰富可持续风险和披露框架，但应补充而非替代市场、流动性、监管和情绪信息。

这些证据从三个方面对国际商务和金融做出贡献。它确立了为产生现金流的证券所开发的碳风险定价论证在多大程度上可以推广到全球交易的数字资产；区分了模型隐含的方差相关性与增量预测有用性；并展示了地理分散的能源使用、碎片化的监管和共同全球风险因子如何塑造跨共识推断。它还说明了为何在以太坊合并（Ethereum.org, 2022）周围必须区分物理环境强度与标准化统计敏感度。

章节摘要

文献、机制与假设

第一类文献量化了区块链验证的能源使用和碳排放，强调对硬件效率、利用率、地理分布、电力组合和测量方法的敏感性（de Vries, 2018, Krause and Tolaymat, 2018, Stoll et al., 2019, Sai and Vranken, 2024）。这些问题在此具有首要性，因为CCAF指标是推断网络足迹的透明代理，而非无误差的每日物理观测值。

第二类文献解释

数据与实证设计

本节在估计之前定义了实证信息集。首先记录了核心样本和基准代理的构建，然后将对照组的协议证据与外部能源使用验证分开，最后描述了明确界定的压力情境。这种排序使测量、分类和样本范围选择与后续的计量推断彼此独立。

方法

实证策略具有两个刻意互补的层次。八变量TVP-VAR仍是时变多元证据的主要简约型框架。控制增强的本地投影在吸收可观测共同因子后增加了直接的条件工作量证明相对对照组推断。预测、机制、残差和重尾诊断随后检验综合解释能在多大程度上得到支持；这些层次均未识别出外生的环境

结果

结果按照上述推断层级展开。首先报告主要TVP-VAR证据及其残差限定条件，然后是控制增强组检验、情境和构成检查、预测和机制诊断、重尾稳健性以及以太坊扩展练习。同时推断和设定间一致性优先于孤立的逐点发现。

结论

本文通过结合贝叶斯TVP-VAR与正式组推断、共同因子条件化、情境检查、预测评估和重尾稳健性，评估了加密货币回报动态中的环境足迹信息。TVP-VAR中位数表明传统工作量证明资产表现出更不利的电力响应，而资产水平可信区间和正式同时置信带限定了组差异的统计强度。环境GFEVD份额为

CRediT作者贡献声明

Hatem Brik：概念化、方法论、软件、形式分析、数据整理、可视化、原始论文撰写。Mohamed Ali Rakrouki：验证、软件、形式分析、数据整理、可视化、论文审阅与编辑。

伦理声明

不适用。本研究使用公开可用的金融和环境数据，不涉及人类参与者、动物或私人个人数据。

资金支持

本工作由沙特阿拉伯麦地那塔伊巴大学资助，研究编号为447-15-1130。

利益冲突声明

作者声明他们不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

Hatem Brik是沙特阿拉伯塔伊巴大学的金融学副教授。他的研究涉及可持续金融、金融稳定、系统性风险、市场关联度以及传统和数字资产市场中与气候及ESG相关的风险。他运用先进的时序计量经济学方法，并在包括《国际商务与金融研究》在内的期刊上发表了论文。

Hatem Brik|Mohamed Ali Rakrouki