What Drives Liquidity on Decentralized Exchanges? Evidence from the Uniswap Protocol
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摘要
本报告基于三年多链Uniswap v3数据,系统分析了交易费、币价波动、Gas费、交易回报及市场对手流量分布等因素对去中心化交易所流动性及市场深度的影响。报告创新性地提出了v2反事实价差指标以分解总市值锁定(TVL)和资金集中度对流动性的贡献。同时,探讨了竞争DEX市场份额和私有流动性内部化对池内流动性的不同作用机制,为DEX设计与LP策略优化提供实证支持。[page::0][page::1][page::4][page::8][page::11][page::12]
速读内容
- 研究对象与方法概要 [page::0][page::1][page::3]:
- 研究聚焦于以太坊主网及Layer 2之Uniswap v3顶级流动池,覆盖30与5个基点费率。
- 采用独创的v2反事实价差指标(cfv2Spread)对Uniswap v3流动性资金集中度进行量化与分解。
- 关键流动性指标定义及统计特征 [page::4][page::15]:
- 有效价差(v3Spread)剔除手续费后测量买卖价差,反映市场深度。
- TVL代表池中代币的美元价值,二者在L1与L2网络存在表现差异:L1池价差低、TVL高,L2分布较为正态。

- 多因素回归分析揭示流动性驱动 [page::8][page::9][page::10]:
- 价格波动率(Volatility)正向提升价差,表现出流动性损失风险。
- 交易费收入(Fee Revenue)与良好Markout降低价差,鼓励LP提供流动性。
- Gas费增长增加资金分布分散,降低集中度,导致更高价差。
- 交易回报与价差呈负相关,类似传统市场流动性特征。
| 变量 | 对总体价差(1) | 对TVL(2) | 对流动性集中度(3) |
|--------------|--------------|---------|------------------|
| GasPrice | +0.213(不显著) | +0.085 | +0.128 |
| Returns | -0.033 | -0.009 | -0.024 |
| Volatility | +0.401 | +0.101 | +0.300 |
| Fee Revenue | -0.928 | -0.237| -0.690 |
| Markout | -0.086 | -0.169 | +0.083 |
- 外部流动性对链上流动性的影响 [page::10][page::11][page::12]:
- 竞争DEX市场份额增加显著提高价差,表明流动性因竞争而分散,主要影响资金集中度。
- 私有流动性内部化(aggregators内订单流内化)对整体流动性无显著负面影响,但会减少链上TVL。
- 内化机制比直接跨DEX竞争对LP资金布局影响更温和。
| 变量 | 对总体价差(1) | 对TVL(2) | 对流动性集中度(3) |
|-----------------|--------------|---------|------------------|
| CompetitorShare | +0.222 | +0.088(不显著) | +0.134 |
| Internalization | +0.062(不显著) | +0.113 | -0.051(不显著) |
- 研究创新点及实际意义 [page::0][page::8][page::12][page::13]:
- 首次综合实证分析多种因素对DEX流动性影响,且揭示不同因素对TVL与资金集中度的双重效应。
- v2反事实价差指标为流动性集中度提供了客观量化工具。
- 结果为流动性提供者(LP)优化策略和DEX设计方如何缓解流动性碎片化提供理论和实证依据。
- 图表展示典型流动性动态趋势 [page::15]:

- 以WETH-USDC 5bps及WETH-WBTC 30bps池为例,展示四大链上价差与TVL的时间演变,充分体现不同网络间流动性的异质性。
深度阅读
深度解析报告:《What Drives Liquidity on Decentralized Exchanges? Evidence from the Uniswap Protocol》
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1. 元数据与报告概览
- 标题:What Drives Liquidity on Decentralized Exchanges? Evidence from the Uniswap Protocol
- 作者:Brian Zhu, Dingyue Liu, Xin Wan, Gordon Liao, Ciamac Moallemi, Brad Bachu
- 机构:哥伦比亚大学、Uniswap Labs、Circle Internet Financial
- 时间:报告最后数据截止2024年7月,具体发布时间无明确注明
- 主题:去中心化交易所(DEX)中的流动性驱动因素,特别聚焦以太坊生态下Uniswap v3协议及其市场深度影响因素。
核心论点:该报告围绕Uniswap v3的去中心化交易池,探讨影响其流动性的关键因素。报告创新性地引入了“v2反事实价差”指标用于区分总锁仓价值(TVL)和流动性集中度对市场深度的影响,发现诸如链上Gas费、收益率、波动率、手续费收益、市场信息以及竞争对手的市场份额和私有订单流内部化行为等对流动性有显著影响。报告未提供明确的评级或目标价,更偏向学术及实践视角的实证分析。
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2. 逐章节详细解析
2.1 引言与研究背景
- 关键点总结:
- 传统金融市场的流动性在价格执行和市场稳定中关键,已有广泛研究。
- DeFi生态中DEX采用了不同的流动性提供机制——基于流动性池和算法定价,而非传统限价委托簿。
- 当前DeFi流动性机理研究不足,此文试图填补这一空白,提出系统的实证框架。
- 逻辑推理:报告强调传统流动性研究成果不能完全适用于DEX,提示新范式下需要重新考察流动性因子。其核心假设是流动性由多层面因素影响,包括宏观链上环境与微观交易池特性。
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2.2 研究目标与贡献(第1-2页)
- 关键贡献点:
1. 识别可预测流动性的链上因子 —— 包括Gas费、交易对收益率与波动率、手续费收益等,均能显著预测未来市场深度。
2. 新指标提出 —— “v2反事实价差”(cfv2Spread),用于衡量流动性集中度,解耦TVL与集中度两大渠道的影响。
3. 外部流动性影响 —— 研究竞争DEX和DEX聚合器私有流动性对Uniswap v3流动性的影响。
- 相关文献回顾
对比和补充现有文献,覆盖流动性池均衡、无常损失、集中流动性行为、信息交易特征等领域。特别指出本报告为首个系统实证揭示影响DEX流动性和市场深度的多因子效应,数据覆盖三年及多条链。
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2.3 背景介绍 & 样本数据 (第2-4页)
- 自动化做市商(AMMs)运作机制
无常损失等传统成本与机制均受到关注。Uniswap v3首创“集中流动性”(CL),允许LP在价格区间内部署流动性,提高资本效率,但也带来额外风险管理挑战。
- DEX聚合器角色
呈现流动性碎片化背景下聚合器的出现,通过包括链上多源流动性及链下私有流动性(PMM)提高交易执行,影响LP行为。
- 样本选择
选取了以太坊L1及三条主流L2链(Arbitrum、Optimism、Polygon),集中在顶级100大交易池,涵盖7对重要交易对及多种手续费档位(5bps, 30bps)。详见表格:
| 交易对\网络 | Ethereum (L1) | Arbitrum (L2) | Optimism (L2) | Polygon (L2) |
|-------------|---------------|---------------|---------------|--------------|
| CRV-WETH | 30bps | 30bps | 30bps | 30bps |
| DAI-WETH | 30bps | 30bps | 30bps | 30bps |
| LDO-WETH | 30bps | 30bps | 30bps | 30bps |
| LINK-WETH | 30bps | 30bps | 30bps | 30bps |
| USDC-WETH | 5bps, 30bps | 5bps, 30bps | 5bps, 30bps | 5bps, 30bps |
| WBTC-WETH | 5bps, 30bps | 5bps, 30bps | 5bps, 30bps | 5bps, 30bps |
| WETH-USDT | 5bps, 30bps | 5bps, 30bps | 5bps, 30bps | 5bps, 30bps |
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2.4 关键流动性指标定义 (第4-5页)
- 有效价差(Effective Spread)
衡量买卖报价之间的差异,扣除交易费,反映市场实际的流动性成本。报价基于Uniswap v3的报价合约(quoter),按全天4点采样平均计算。
公式详细说明了如何计算相对价差,转化为基点(bps)。此指标越低说明市场深度越好。
- 总锁仓价值(TVL)
统计池中资产美元价值总和。
在无常函数做市商(CFMM)中TVL是市场深度的最好信号,但在集中流动性AMM中,TVL反映的流动性与价格区间分布程度相关,噪声更大。
TVL作为流动性池最终收益分配的基准,也是外部流动性变量的关键标准。
- 描述变量的统计特征(表2):
- L1池的有效价差较小且波动较低,整体更聚集(偏右);TVL更高且偏左。
- L2池的有效价差和TVL相对更分散,呈较为正态分布。
- 图示(见图1)展示了有效价差和TVL在L1与L2的分布特点,说明不同链上的市场状态明显不同。[page::4], [page::15]
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2.5 自变量及其经济含义 (第5-7页)
- 涉及五大核心变量,均基于理论及已有经验研究选取:
| 变量 | 说明与经济意义 |
|------------|---------------------------------------------------------------------|
| Gas费 | 链上交易的平均Gas价格,影响LP频繁调整仓位的成本和行为稳定性 |
| Log收益率 | 交易对价格的日收益率,反映市场走势和潜在订单流强度 |
| 波动率 | 日内价格波动程度,结合15分钟频率的回报,捕捉短期价格风险 |
| 手续费收益 | LP的收益率代理,基于日内交易手续费相对于TVL的比例,正向影响流动性提供动机 |
| Markout | 交易后价格对比,衡量对LP不利信息交易的程度,反映逆向选择和信息不对称风险 |
- Markout计算机制:
以交易时刻后的若干分钟价格为基准,测算交易价格与后续中间价的差值,正值代表交易对LP有利,负值体现高逆向选择成本。此指标创新地应用于DEX价差和市场深度研究。
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2.6 研究方法与模型设定 (第7-9页)
- 核心创新指标——反事实v2价差(cfv2Spread)
针对Uniswap v3的集中流动性机制,反推若以相同TVL但无手续费且流动性均匀分布的v2池,计算对应的理论价差。这一指标将让我们用Uniswap v3数据模拟v2环境,辅助分拆价差成分。
- 分拆价差三个层次模型:
1. 实际v3价差(log v3Spread)
2. 理论v2反事实价差(log cfv2Spread)——反映TVL渠道影响
3. 价差比率(log v3S/cfv2S)——反映流动性集中度影响
- 模型基本形式:
$$
\begin{aligned}
\log \text{v3Spread}{t+1}^{pool} &= \beta0 + \beta1 \log \text{GasPrice}t + \beta2 \log \text{Returns}t + \beta3 \text{Volatility}t + \beta4 \log \text{FeeRevenue}t + \beta5 \text{Markout}t + \gamma^{pool} + \deltat + \varepsilon{t+1} \\
\log \text{cfv2Spread}{t+1}^{pool} &= \ldots \\
\log \frac{\text{v3S}}{\text{cfv2S}}{t+1}^{pool} &= \ldots
\end{aligned}
$$
- 控制变量:包括流动性池固定效应(池的静态特征)和日期固定效应(当天整体市场影响),误差项按池聚类调整标准误。[page::7], [page::8]
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2.7 实证结果解读 (第9-11页)
- 总体解释变量显著性(基线模型,见表4):
| 变量 | v3价差方向 | cfv2价差(TVL渠道)方向 | v3/cfv2价差比率(集中度渠道)方向 | TVL方向 |
|--------------|-------------|-------------------------|----------------------------------|---------------|
| Gas费 | 不显著 | 不显著 | 显著正(增加价差,集中度分散) | 不显著 |
| Log收益率 | 负相关显著 | 不显著 | 负相关显著(提高市场深度) | 不显著 |
| 波动率 | 正相关显著 | 正相关显著 | 正相关显著(增加价差,减少流动性)| 负相关显著 |
| 手续费收益 | 负相关显著 | 负相关显著 | 负相关显著(降低价差,集中度提高)| 正相关显著 |
| Markout | 负相关显著 | 负相关显著 | 正相关显著 | 正相关显著 |
- 经济意义:
- Gas费主要通过提升LP调整成本,让流动性更分散(价差集中度降低)。
- 收益率上升通常意味着市场活跃和需求增强,促进流动性,降低价差。
- 波动率提升会带来更多风险,导致LP扩大价差并减少集中度和TVL。
- 手续费收益增加则鼓励LP聚集流动性,拓展TVL和降低价差。
- Markout负面(信息交易加剧)促使LP扩大价差和分散流动性配置。
- 解释力:三个模型R²分别约为0.31, 0.08, 0.44,集中度渠道模型表现最强,说明集中度是解释价差变化的重要因素。[page::9], [page::10]
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2.8 外部流动性的影响(第10-12页)
- 外部流动性定义
- 竞争对手市场份额(Competitor Share):指代除Uniswap外其他DEX相同交易对的交易量占比,流动性“竞争”指标。
- 内部化比例(Internalization Ratio):通过DEX聚合器私有订单流量占总交易的比例,反映私有流动性影响,其中该类交易不直接增加链上流动性。
- 扩展模型加入上述变量
- 主要发现(见表5):
| 变量 | 影响有效价差 | 影响TVL | 影响集中度渠道 |
|-----------------|--------------|-------------------|-------------------------------|
| 竞争者市场份额 | 正相关显著 | 未显著 | 正相关显著(增加价差,分散流动性) |
| 内部化比例 | 不显著 | 负相关显著(减少TVL) | 不显著 |
- 解释:
- 竞争对手份额高导致资金分散,增加市场深度成本且让流动性更加分散。
- 内部化私有流动性虽减少链上TVL,但对全局市场深度无显著负面影响,这显示聚合器的私有流动性和链上流动性可部分共存。
- 经济逻辑为私有流动性风险较低,LP可在私有市场灵活选择订单,而在竞争DEX的流动性提供则要求对冲更多风险,故需调整价差区间。[page::11], [page::12]
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2.9 结论与未来展望(第12-13页)
- 核心结论
- 流动性在DEX环境受多个因子影响,Gas费、收益率、波动率、手续费收益、信息交易(Markout)均影响市场深度和流动性集中度。
- 外部竞争与私有流动性均显著驱动流动性碎片化,但影响渠道不同。
- 内部化比例不用对整体流动性深度产生负面影响,为DEX聚合器和链上流动性的兼容共存提供理论支持。
- 实际意义
- LP策略应结合交易手续费、波动风险、信息交易风险和链上链下多渠道竞争的复杂因素调配。
- DEX设计者可利用上述洞察优化平台激励机制及更有效的流动性管理工具。
- 未来研究建议
探究多DEX环境下竞争与协作机制,分析不同区块链和Layer 2方案对流动性的支持,以及动态调整机制。
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3. 关键图表详解
图1(第15页):L1与L2网络流动性指标分布
- 描述:
左图为v3有效价差(log basis points)频率分布;右图为TVL(log USD)频率分布,分别按L1与L2网络区分。
- 数据解读:
- L1池价差更集中且分布更偏右,意味着主链流动性较深且报价更紧密。
- L2池价差更宽广且均值稍高,显示L2流动性相较更分散。
- TVL方面,L1锁仓数量显著高于L2,分布偏左,显示集中度更强。
- 文本联系:配合5页统计数据印证基本特征,揭示Layer 1与Layer 2间流动性结构差异。[page::4],[page::15]

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图2(第15页):各链主要池子有效价差与TVL时间序列
- 描述:
四条链上(Ethereum、Arbitrum、Optimism、Polygon)在选定交易对及手续费档位下的价差及TVL变化趋势。
- 数据解读:
- Ethereum主链表现出较低且稳定的价差,TVL高且趋于平稳,体现主链流动性优势。
- Arbitrum、Optimism和Polygon显示价差和TVL先低后增的波动态势,明显有“成长”阶段明显特征。
- 各链流动性在时间尺度上发生结构性差异,反映不同层次网络特征和用户行为。
- 文本联系:支持报告中对不同链间流动性差异及其动态性的分析,有助于理解外部影响因素的链上表现。[page::15]

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表4(第9页):基线回归模型及分解结果
- 内容:估计v3价差(1)、cfv2价差(2)、价差比率(3)和TVL(4)对应自变量的系数及标准误。
- 解读:
- GasPrice在集中度渠道(模型3)显著正相关,证实高链上成本促使流动性分散。
- 返回率对整体价差和集中度渠道均负向,说明价格上涨态势利于市场深度。
- 波动率对三个指标均正相关,对TVL负相关,强调风险与收益之间的权衡。
- 手续费与Markout对流动性有正面激励效应,提升TVL,降低价差。
- 公式关系:报告精确阐释三个模型之间系数的加和关系,确保模型设定的经济一致性。[page::9]
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表5(第11页):扩展模型加入外部流动性变量
- 内容:加入CompetitorShare和Internalization变量后的回归结果。
- 解读:
- 竞争者份额显著提高v3价差和集中度价差比值,进一步说明竞争加剧导致流动性集中度下降。
- 内部化变量对整体价差无显著影响,但负向影响TVL,表明私有流动性削弱链上锁仓但不破坏市场深度。
- 统计显著但经济解释与前述保持一致。
- 经济推断:外部流动性碎片化的重要机制体现,支持聚合器与链上流动性的兼容共存观点。[page::11]
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4. 估值与风险因素评估
本报告属于实证研究性质,无直接估值分析或目标价。本质上其风险因素可推断为:
- 波动性风险:高波动导致LP损失风险,减少流动性投入。
- 链上成本风险:高Gas费阻碍LP积极调仓,增加价差。
- 市场竞争风险:多DEX分散流动性,加剧报价碎片化。
- 逆向选择风险:信息交易造成LP亏损,影响市场深度。
- 聚合器外部流动性模式:私有流动性减少链上TVL,可能影响整体生态稳定。
这些风险虽未直接给出缓解方案,但通过对LP行为和流动性机制的深入认识,暗示了未来机制设计和策略优化路径。
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5. 批判性视角与细微观察
- 数据限制:聚焦于Uniswap v3及其特定交易对,其他AMM和生态系统可能表现不同,结果外推需谨慎。
- 指标构建:cfv2Spread为理论模拟指标,假设无手续费和流动性完美均匀分布,现实中偏差可能存在。
- 变量相关性与因果性:虽然回归控制了多重因素及固定效应,但因果推断仍有局限性,存在未观测的混杂变量。
- 聚合器内部化的影响:报告得出内部化“无显著影响整体深度”的结论,有待更细粒度交易策略和长时间尺度的后续跟踪。
- 潜在矛盾:报告指出收益率对流动性有正向预测,但部分传统研究显示市场下跌亦能促使流动性下降,可能存在市场情境差异或期望效应不同。
整体论述理性严谨,但作为开创性实证,仍需拓展样本和多层次分析验证结果普适性。
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6. 结论性综合
该报告系统地揭示了去中心化交易所特别是Uniswap v3的流动性驱动机制,既考虑了链上因素(Gas费、波动性、收益率、手续费收益、信息交易等),也引入外部因素(竞争DEX流动性与DEX聚合器私有流动性),通过创新的v2反事实价差分解技术,既区分了TVL和流动性集中度对市场深度(有效价差)的贡献,也解析了外部流动性碎片化对市场结构的细微影响。
- 核心洞见:
- 流动性不仅是资金量问题,更是资金布局的“集中度”问题,其对市场深度作用重大。
- 链上高Gas费等环境因素削弱流动性集中性,拉大价差。
- 更高波动及信息交易不利LP利益,导致流动性收缩及价差扩大。
- 手续费收入提升LP积极性,促进流动性池扩张及更紧密的报价。
- 竞争DEX市场份额的增大带来流动性分散,聚合器的私有内部化则减少链上TVL但不显著削弱整体市场深度,显示生态系统内的多渠道流动性共存可能。
以上实证分析和方法工具为学术界和业界深化DEX设计和LP行为洞察,优化去中心化交易生态提供有力支持。
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参考文献标注
本文信息基于报告各页内容,具体页码见各段落末尾,部分图表见第15页。
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如需进一步解读具体章节、表格或图示,请告知。