DeFi и автоматический маркетмейкинг: предсказуемые потери и оптимальная ликвидность

5/10

Álvaro Cartea, Fayçal Drissi, Marcello Monga · Oxford-Man Institute of Quantitative Finance; Mathematical Institute, University of Oxford, Oxford, UK

Оригинал: Cartea, Á., Drissi, F. and Monga, M. «Decentralised Finance and Automated Market Making: Predictable Loss and Optimal Liquidity Provision», forthcoming in SIAM Journal on Financial Mathematics, arXiv v3, 13 июня 2024 — arxiv.org/abs/2309.08431 (PDF).

Рисунки воспроизведены из оригинальной публикации. Оригинал размещён под стандартной лицензией arXiv (non-exclusive distribution); перевод выполнен для личного ознакомления с указанием источника.

Ключевые слова: decentralised finance; automated market making; concentrated liquidity; algorithmic trading; market making; stochastic control; predictable loss; impermanent loss; signals.

Аннотация

Рынки constant product с концентрированной ликвидностью (CL) — самый популярный тип автоматических маркетмейкеров. В этой работе мы характеризуем непрерывную динамику богатства стратегических LP, которые динамически меняют диапазон предоставления ликвидности в CL-пулах. Богатство складывается из комиссионного дохода, стоимости активов в пуле и издержек ребалансировки. Далее выводится самофинансируемая замкнутая оптимальная стратегия предоставления ликвидности, где ширина диапазона определяется прибыльностью пула (комиссии минус gas), предсказуемыми потерями (PL) позиции LP и концентрационным риском — падением комиссий, когда маржинальный курс (аналог mid-price в стакане) выходит из диапазона LP. При стохастическом дрейфе курса показываем, как оптимально смещать (skew) диапазон, чтобы увеличить комиссии и извлечь выгоду из ожидаемых изменений курса. Наконец, на данных Uniswap v3 показываем, что в среднем LP торговали с существенным убытком, а out-of-sample производительность нашей стратегии превосходит историческую среднюю по пулу ETH/USDC.

1. Введение

На традиционных биржах ликвидность клирируется через лимитный стакан; в constant function markets (CFM) takers и providers взаимодействуют в пулах ликвидности. Сейчас доминируют constant product markets (CPM) с CL — Uniswap v3 (Adams et al., 2021). LP задают интервалы курсов (tick ranges), в которых депонируют активы; ликвидность становится контрагентом сделок LT, пока маржинальный курс пула лежит в диапазоне LP. Комиссии LT аккумулируются и выплачиваются при выводе; доля LP пропорциональна её ликвидности в каждом диапазоне.

Литература описывает потери LP, но не даёт инструментов для стратегического предоставления ликвидности. Мы изучаем стратегическое предоставление в CPM с CL: выводим непрерывную динамику богатства LP (стоимость позиции, комиссии, издержки репозиционирования). Ширина диапазона влияет на стоимость позиции: предсказуемые потери (PL) растут при сужении диапазона. PL — нехеджируемые потери от обесценивания активов в пуле и opportunity cost блокировки капитала (Cartea et al., 2023b); близки к loss-versus-rebalancing (LVR) Milionis et al. (2022). Комиссионный доход подчиняется tradeoff между шириной диапазона и волатильностью маржинального курса: CL повышает комиссии, пока курс в диапазоне, но усиливает концентрационный риск — прекращение сбора комиссий при выходе курса.

Выводим оптимальную динамическую стратегию: LP максимизирует ожидаемую полезность терминального богатства (комиссии плюс P&L маркетмейкинга). Стратегия управляет шириной и скью диапазона вокруг маржинального курса. Для log-utility — замкнутое решение, балансирующее PL и сбор комиссий. При росте волатильности PL растёт → стимул расширить диапазон; при экстремально высокой волатильности LP должна выйти из пула. При росте потенциальных комиссий стратегия балансирует концентрацию ликвидности в узком диапазоне и ограничение концентрационного риска расширением диапазона. При стохастическом дрейфе курса (прогнозный сигнал) диапазон смещается для захвата LT-потока и прибыли от ожидаемых изменений курса.

На данных Uniswap v3 (пул ETH/USDC, 5 мая 2021 — 18 августа 2022) in-sample оцениваем параметры, out-of-sample тестируем стратегию. Исторически LP в среднем торговали с существенным убытком; out-of-sample наша стратегия значительно лучше среднего LP.

Связанные работы. Ранние AMM: Chiu and Koeppl (2019), Angeris et al. (2021), Capponi and Jia (2021), обзор Biais et al. (2023). Стратегическое предоставление: Heimbach et al. (2022), Cartea et al. (2023b), Milionis et al. (2023), Fukasawa et al. (2023), Lı et al. (2023). Ближе всего Fan et al. (2021, 2022) — фокус на комиссиях и аппроксимации. Дизайн AMM: Goyal et al. (2023), Lommers et al. (2023), Cartea et al. (2023c), Bergault et al. (2024), He et al. (2024). Связь с алгоритмическим маркетмейкингом: Ho and Stoll (1983), Avellaneda and Stoikov (2008), Cartea et al. (2014, 2017), Guéant (2017), Bergault et al. (2021), Drissi (2022); сигналы: Cartea et al. (2018), Cartea and Wang (2020), Bergault et al. (2022).

Структура: раздел 2 — CL-пулы; раздел 3 — динамика богатства LP; раздел 4 — модель и замкнутая оптимальная стратегия; раздел 5 — эмпирика Uniswap v3.

2. Constant function markets и концентрированная ликвидность

2.1. Constant function markets

Базовый актив $X$ и рискованный $Y$ (цена $Y$ в единицах $X$). Пул задаёт маржинальный курс $Z$. В CFM с комиссией $\tau$ торговая функция $f(q^X,q^Y)=\kappa^2$ связывает резервы до и после сделки; $q^X=\varphi_\kappa(q^Y)$ для убывающей level function $\varphi_\kappa$.

Курс исполнения $\tilde Z(\pm y)$ при объёме $\pm y$ задаётся уравнениями (1)–(2). При покупке LT $y$ актива $Y$ она платит $x=y\times\tilde Z(y)$ актива $X$:

\[ \tilde Z(y)=\frac{\varphi_\kappa(q^Y)-\varphi_\kappa(q^Y-y)}{(1-\tau)\,y}. \tag{1} \]

При продаже $y$ актива $Y$ LT получает $x=y\times\tilde Z(-y)$:

\[ \tilde Z(-y)=\frac{\varphi_\kappa(q^Y)-\varphi_\kappa(q^Y+(1-\tau)y)}{y}. \tag{2} \]

В CL-маркетах маржинальный курс $Z=-\varphi'_\kappa(q^Y)$ — цена бесконечно малой сделки при $\tau=0$. В Uniswap v2: $f=q^X q^Y$, $\varphi_\kappa(q^Y)=\kappa^2/q^Y$, $Z=q^X/q^Y$. Операции LP в CPM не двигают маржинальный курс: при депозите $(x,y)$ выполняется $Z=q^X/q^Y=(q^X+x)/(q^Y+y)$.

2.2. Рынки с концентрированной ликвидностью

LP задаёт диапазон курсов $(Z^\ell,Z^u]$ из конечного множества тиков $\{Z^1,\ldots,Z^N\}$; интервал $(Z^i,Z^{i+1}]$ — минимальный tick range (Drissi, 2023). Активы в $(Z^\ell,Z^u]$ поддерживают движение курса между $Z^\ell$ и $Z^u$. Количества $(x,y)$ LP удовлетворяют (3): при $Z\le Z^\ell$ — только $Y$; при $Z^\ellZ^u$ — только $X$. Глубина позиции LP — $\tilde\kappa$ (константа до добавления/вывода).

Внутри tick range действуют формулы (1)–(2); общая глубина $\kappa$ — сумма $\tilde\kappa$ всех LP в диапазоне. Крупная LT-сделка может пересечь границу тика — два исполнения с разными $\kappa$.

Пропорциональная комиссия $\tau$ распределяется между LP: если LP с глубиной $\tilde\kappa$ в диапазоне с общей глубиной $\kappa$, при комиссии $p$ от LT она получает

\[ \tilde p=\frac{\tilde\kappa}{\kappa}\,p\,\mathbf{1}_{Z^\ellБольшая $\tilde\kappa$ → большая доля комиссий; при равном богатстве узкие диапазоны увеличивают $\tilde\kappa$, но усиливают концентрационный риск.

3. Богатство поставщиков ликвидности в CL-пулах

Стратегический LP динамически отслеживает маржинальный курс $Z$. Позиция самофинансируется на $[0,T]$: LP выводит ликвидность, собирает комиссии, депонирует в новом диапазоне. Фильтрованное пространство $(\Omega,\mathcal F,\mathbb P;\mathbb F=(\mathcal F_t)_{t\in[0,T]})$.

Маржинальный курс

\[ dZ_t=\mu_t Z_t\,dt+\sigma Z_t\,dW_t, \tag{5} \]

где $\sigma\ge 0$, $W$ — броуновское движение, независимое от càdlàg-дрейфа $\mu$ с конечным четвёртым моментом. LP наблюдает $\mu$ и использует его для оптимизации.

LP с начальным богатством $\tilde x_0$ (в $X$) депонирует $(x_0,y_0)$ в $(Z_0^\ell,Z_0^u)$ с глубиной $\tilde\kappa_0$, $\tilde x_0=x_0+y_0 Z_0$. Богатство $\tilde x_t=\alpha_t+p_t+c_t$: $\alpha$ — стоимость позиции, $p$ — комиссии, $c$ — издержки ребалансировки.

3.1. Стоимость позиции

LP управляет $\delta_t^\ell$, $\delta_t^u$, задающими границы через (6):

\[ (Z_t^u)^{1/2}=Z_t^{1/2}/(1-\delta_t^u/2),\qquad (Z_t^\ell)^{1/2}=Z_t^{1/2}(1-\delta_t^\ell/2). \tag{6} \]

Спред позиции $\delta_t=\delta_t^u+\delta_t^\ell$ (7). Для малых спредов $(Z_t^u-Z_t^\ell)/Z_t\approx\delta_t$. Holdings (Cartea et al., 2023b):

\[ x_t=\frac{\delta_t^\ell}{\delta_t^\ell+\delta_t^u}\,\alpha_t,\qquad y_t=\frac{\delta_t^u}{Z_t(\delta_t^\ell+\delta_t^u)}\,\alpha_t. \tag{8} \]

Динамика стоимости позиции (9):

\[ d\alpha_t=d\mathrm{PL}_t+\tilde x_t\,\frac{1}{\delta_t^\ell+\delta_t^u}(\mu_t\delta_t^u\,dt+\sigma\delta_t^u\,dW_t), \] \[ d\mathrm{PL}_t=-\frac{\sigma^2}{2}\int_0^t\frac{\tilde x_s}{\delta_s}\,ds \quad\text{(PL, предсказуемые потери)}. \tag{9} \]

PL масштабируется с волатильностью; больший спред $\delta$ снижает PL. При $\mu_t\ge 0$ LP увеличивает ожидаемое богатство ростом $\delta^u$ (скью вправо), но растёт дисперсия $d\langle\alpha,\alpha\rangle_t=\tilde x_t^2\sigma^2(\delta_t^u/\delta_t)^2 dt$. При $\mu\le 0$ — скью влево ($\delta^\ell$).

3.2. Комиссионный доход

3.2.1. Ставка комиссии пула

Модель раздела 4 использует мгновенную ставку комиссии пула $\pi$ — прибыльность пула (аналог интенсивности рыночных заявок в LOB), в отличие от фиксированной $\tau$ на сделку. На данных Uniswap v3 (приложение A, табл. A.4):

\[ \pi_t=0{,}05\%\cdot\frac{V_t}{2\kappa Z_t^{1/2}}, \]

где $V_t$ — объём LT за предыдущий день, $2\kappa Z_t^{1/2}$ — размер пула в $X$. $\pi$ стохастична и mean-reverting; слабо коррелирована с $Z$ (табл. 1). В разделе 4 — CIR-динамика для $\pi$.

Рисунок 1
Рисунок 1. Оценка ставки комиссии пула $\pi$ с февраля по август 2022 в пуле ETH/USDC. Левая панель: история $\pi$ (комиссии LT за $[t-1\,\text{день},t]$ как % размера пула $2\kappa Z_t^{1/2}$). Правая: распределение $\pi$.
Таблица 1. Корреляция доходностей курса $Z$ и ставки $\pi$; p-value t-теста; $R^2$ регрессии (ETH/USDC, 5.05.2021–18.08.2022).
$\Delta t=1$ мин5 мин1 ч1 день
Корреляция−2,1%−2,4%−2,6%−10,9%
p-value (two-tailed)2,0%8,9%8,2%16,7%
$R^2$0,01%1,1%2,9%5,0%

3.2.2. Спред и концентрационный риск

Рост спреда снижает глубину $\tilde\kappa$ позиции (рис. 2) и потенциальный комиссионный доход ($\propto \tilde\kappa/\kappa$), но узкие диапазоны усиливают концентрационный риск — курс $Z$ быстрее выходит из диапазона. Непрерывная версия (4) при условии, что курс в диапазоне, с концентрационным штрафом:

\[ dp_t=\frac{4}{\delta_t^\ell+\delta_t^u}\,\pi_t\,\tilde x_t\,dt-\gamma\left(\frac{1}{\delta_t^\ell+\delta_t^u}\right)^2\tilde x_t\,dt, \tag{12} \]

где $\gamma>0$ — параметр концентрационной «стоимости», растущий при сужении спреда.

Рисунок 2
Рисунок 2. Глубина $\tilde\kappa$ позиции LP как функция спреда $\delta$ (% от маржинального курса; $(Z_t^u-Z_t^\ell)/Z_t\approx\delta_t$).

На данных ETH/USDC для частот ребалансировки $m=1$ и $5$ минут оцениваем средний реализованный комиссионный доход $\bar p_{\delta,m}$ при $\tilde x=1$. Регрессия $\delta^2\bar p_{\delta,m}=4\pi m\,\delta-\gamma m$ даёт $\gamma$ (рис. 3). Узкие диапазоны снижают комиссии из-за концентрационного риска; квадратичная аппроксимация (12) хорошо описывает форму дохода.

Рисунок 3
Рисунок 3. Слева: среднее и st. откл. комиссионного дохода гипотетических позиций по спреду $\delta$ ($m=1$ и $5$ мин, $\tilde x=1$). Справа: $\delta^2\bar p_{\delta,m}$ vs $\delta$; $\gamma=2{,}51\cdot10^{-7}$ ($m=1$ мин), $\gamma=1{,}27\cdot10^{-6}$ ($m=5$ мин).

3.2.3. Дрейф и асимметрия

Дрейф $\mu$ — ожидаемые изменения курса (прогнозный сигнал). Асимметрия позиции (13): $\rho_t=\delta_t^u/(\delta_t^u+\delta_t^\ell)=\delta_t^u/\delta_t$. В модели (14):

\[ \rho_t=\rho(\delta_t,\mu_t)=\frac12+\frac{\mu_t}{2\delta_t}=\frac12+\frac{\mu_t}{\delta_t^u+\delta_t^\ell}. \tag{14} \]

При $\mu=0$ — симметричная позиция ($\rho=1/2$); при $\mu>0$ — скью вправо; при $\mu<0$ — скью влево.

Рисунок 4
Рисунок 4. Оптимальная асимметрия $\rho^\star$ (13) vs спред $\delta$ при разных $\mu$. Для каждой пары $(\delta,\mu)$ в данных — $\rho$, максимизирующая средний комиссионный доход за час.

Данные Uniswap v3 подтверждают: при положительном дрейфе $\rho^\star>0{,}5$, при отрицательном — $\rho^\star<0{,}5$; узкие диапазоны требуют большей асимметрии. В разделе 4 LP фиксирует $\rho$ по (14) и оптимизирует только спред $\delta$.

3.3. Издержки ребалансировки и gas

Репозиционирование меняет holdings (8) → LP торгует активами в пуле или на внешней площадке. Издержки пропорциональны $y_t$ (Fan et al., 2021, 2022):

\[ c_t=-\zeta\,y_t Z_t=-\zeta\,\frac{\delta_t^u}{\delta_t^\ell+\delta_t^u}\,\tilde x_t,\quad c_0=0, \tag{15} \]

$\zeta>0$ — постоянная исполнения. Gas — плоская плата блокчейну, масштабируется с частотой транзакций; в непрерывной модели не входит в оптимизацию, но критична при реализации (Lı et al., 2023).

4. Оптимальное предоставление ликвидности в CL-пулах

4.1. Постановка задачи

Фильтрация от $(Z,\mu,\pi)$. Богатство (16) из (9), (12), (15) при $\zeta=0$:

\[ d\tilde x_t=\tilde x_t\left[\frac{4\pi_t-\frac{\sigma^2}{2\delta_t}-\gamma\left(\frac{1}{\delta_t}\right)^2}{\delta_t}\,dt+\mu_t\rho(\delta_t,\mu_t)\,dt+\sigma\rho(\delta_t,\mu_t)\,dW_t\right]. \tag{16} \]

Ставка комиссии пула — CIR-type относительно порога прибыльности $\eta$:

\[ d(\pi_t-\eta_t)=\Gamma(\bar\pi+\eta_t-\pi_t)\,dt+\psi\sqrt{\pi_t-\eta_t}\,dB_t, \tag{17} \]

Допущение 1. Порог (18): $\eta_t=\frac{\sigma^2\mu_t}{8}-\frac{\mu_t}{4}(\mu_t-\frac{\sigma^2}{2}+\frac{\varepsilon}{4})$. Условие прибыльности (19):

\[ \pi_t-\eta_t\ge 0 \;\Longrightarrow\; 4\pi_t-\frac{\sigma^2}{2}+\mu_t\left(\mu_t-\frac{\sigma^2}{2}\right)\ge\varepsilon>0. \tag{19} \]

Допустимые стратегии $\mathcal A_t$: $\delta$ адаптирован к $\mathbb F$, $\int_t^T\delta_s^{-4}\,ds<\infty$ a.s. Критерий LP: $u=\sup_{\delta\in\mathcal A}\mathbb E[U(\tilde x_T^\delta)]$ (21).

4.2. Оптимальная стратегия

Пропозиция 1. При $\rho$ из (14) и $U(x)=\log x$ функция ценности (22) решает HJB (доказательство — приложение B.1).

Теорема 1. При допущении 1, $\rho$ из (14) и log-utility оптимальный спред

\[ \delta_s^\star=\frac{2\gamma+\mu_s^2\sigma^2}{4(\pi_s-\eta_s)+\varepsilon}=\frac{2\gamma+\mu_s^2\sigma^2}{4\pi_s-\sigma^2+2\mu_s\left(\mu_s-\frac{\sigma^2}{2}\right)+4\varepsilon}. \tag{23} \]

4.3. Обсуждение: прибыльность, PL и концентрационный риск

При $\mu=0$ из (23): $\delta_t^\star=\frac{4\gamma}{8\pi_t-\sigma^2}$ (24). Условие (25): $4\pi_t-\sigma^2/2\ge\varepsilon>0$. Минимальная скорость обесценивания от PL — $\sigma^2/8$ (максимальный диапазон, эквивалент CPM без CL); при спреде одного тика — максимум $\sigma^2/(2\delta^{\mathrm{tick}})$.

Правило для LP: при $\mu=0$ сравнивать прибыльность пула с $\sigma^2/8$. Условие (26): $\pi-\gamma/8\ge\sigma^2/8$. $\delta^\star>4$ — нежизнеспособность LP-активности.

Рисунок 5
Рисунок 5. Ставка комиссии пула $\pi$ и adjusted profitability $\pi-\sigma^2/8$ (ETH/USDC, фев–авг 2022).
Рисунок 6
Рисунок 6. Оптимальный диапазон $(Z^\ell,Z^u)$ vs $\pi$ при разных $\gamma$; $Z=100$, $\sigma=0{,}02$, $\mu=0$.
Рисунок 7
Рисунок 7. Оптимальный диапазон vs $\sigma$ при разных $\gamma$; $Z=100$, $\pi=0{,}02$, $\mu=0$.

$\gamma$ линейно масштабирует спред. Высокая $\pi$ тянет к узкому диапазону; рост $\sigma$ расширяет диапазон. Оптимальный спред не зависит от $T$ — нет штрафа за инвентарь $Y$ (в отличие от LOB-моделей).

4.4. Обсуждение: дрейф и скью

Концы оптимального спреда при ненулевом $\mu$ (27): $\delta_t^{u\star}=\delta_t^{\mathrm{base}}+\mu_t$, $\delta_t^{\ell\star}=\delta_t^{\mathrm{base}}-\mu_t$, где $\delta_t^{\mathrm{base}}$ — знаменатель из (23). Условие (31): $2|\mu|\le\delta\le 4-2|\mu|$ — при $|\mu|>1$ LP выходит. $\partial\delta^{\ell\star}/\partial\sigma=\partial\delta^{u\star}/\partial\sigma>0$ при $\mu\in[-1,1]$.

Рисунок 8
Рисунок 8. Оптимальный $(Z^\ell,Z^u)$ vs дрейф $\mu$ при разных $\gamma$; $Z=100$, $\pi=0{,}02$, $\sigma=0{,}02$.

5. Производительность стратегии

5.1. Методология

Данные Uniswap v3, 1 января — 18 августа 2022. Дискретизация: шаг 1 минута. In-sample $[t_i-1\,\text{день},t_i]$: $\sigma$ — st. откл. 1-мин log-доходностей $\times\sqrt{1440}$; $\pi_t$ — комиссии / размер пула; $\gamma=5\times10^{-7}$; $\mu=0$, $\rho=0{,}5$. Out-of-sample: $\alpha$ по (9), комиссии по (4). Издержки исполнения — Cartea et al. (2022). 331 858 операций LP.

5.2. Бенчмарк

Сравнение с реальными LP: пары «депозит — вывод» той же $\tilde\kappa$ (~66% операций, 5 156 LP). Средний P&L позиции −1,64%, комиссии +0,155%, итого ~−1,49% на операцию.

Рисунок 9
Рисунок 9. Слева направо: число операций на LP; P&L позиции (%); время удержания; спред. ETH/USDC, 5.05.2021–18.08.2022.
Таблица 2. Статистика операций LP (ETH/USDC, 5 156 LP). Без gas.
Операций/LPP&L позицииКомиссииВремяСпред
Среднее11,5−1,64%0,155%6,1 дн.18,7%
St. откл.40,27,5%0,274%22,4 дн.43,2%

5.3. Результаты

При нулевом gas основная масса ликвидности со спредом $\delta<1\%$ (рис. 10). Табл. 3 — 1-минутная производительность.

Рисунок 10
Рисунок 10. Распределение оптимального спреда позиции $\delta$.
Таблица 3. Среднее (st. откл.) 1-минутной производительности. Издержки пула и исполнения; gas = 0.
P&L позицииКомиссииИтого
Оптимальная стратегия−0,015% (0,095%)0,0197% (0,005%)+0,0047% (0,02%)
Рынок (LP)−0,0024% (0,02%)0,0017% (0,005%)−0,00067% (0,02%)
Buy-and-holdn/an/a−0,00016% (0,08%)

Комиссии покрывают PL при нулевом gas. Стратегия улучшает итоговый P&L vs средний LP. Gas: ~84,8 USD/цикл → прибыльность при капитале ~$1{,}8\times10^6$.

6. Обсуждение допущений модели

  • Непрерывная торговля vs дискретные блоки Ethereum (~13 с); sandwich-атаки (Capponi et al., 2023b).
  • Ребалансировка — издержки $\propto y$; на практике зависят от изменения holdings.
  • Gas — стохастичен; непрерывная стратегия требует крупного капитала.
  • Концентрационные издержки — штраф $\propto 1/\delta^2$; калибровка $\gamma$ под частоту ребалансировки.
  • Асимметрия — фиксированная связь (14); будущая работа — управление $\rho$.
  • Динамика комиссий — $\pi$ не коррелирована с ценой.
  • Условие прибыльности (19) — метрика для LP перед депозитом.
  • Постоянная $\sigma$ — расширение на SV прямолинейно.
  • Market impact LP на LT не моделируется.

6.1. Связанные работы

Fan et al. (2021, 2022) — CL, фокус на комиссиях, нейросетевые аппроксимации. Наша модель — замкнутые формулы, баланс комиссий, концентрационного риска, PL и ребалансировки плюс ценовые сигналы.

7. Заключение

Изучена динамика богатства LP в CPM с CL. PL обесценивает позицию → расширение диапазона; комиссии выше при узких диапазонах, но растёт концентрационный риск. Для log-utility — замкнутая стратегия с условием прибыльности: комиссии (net gas и концентрационных издержек) должны превышать PL. Эмпирика Uniswap v3: исторические LP в убытке; out-of-sample стратегия значительно лучше.

См. также: LVR, равновесное вознаграждение LP, price-aware AMM, CL с плечом.

Приложение A. Статистика пула Uniswap v3 ETH/USDC

Комиссия LT — 0,05%. Fee tiers Uniswap v3: 0,01%, 0,05%, 0,30%, 1%.

Таблица A.4. Активность LT и LP (5.05.2021–18.08.2022).
LTLP
Число инструкций2 654 34768 434
Среднее в день4 720471
Объём USD≈ $262×10⁹≈ $232×10⁹
Средний дневной объём$554 624 500$863 285
Средний размер$98 624$3 611 197
Средняя частота13 с590 с

Приложение B. Доказательства

B.1. Доказательство пропозиции 1

Ansatz для value function при log-utility: разделение $\log(\tilde x)$ и additivных слагаемых. HJB после подстановки $\delta^\star$ даёт систему PDE; $A=B=D=0$. Решение $C(t,\mu)=\mathbb E[\int_t^T e^{-2\Gamma(s-t)}8/(2\gamma+\mu_s^2\sigma^2)\,ds]$; аналогично $E$, $F$ — Feynman–Kac. Полная аргументация — оригинал, стр. 31–33.

B.2. Доказательство теоремы 1

Классическое решение HJB и admissibility (23): $\delta_s^\star>0$ ⇒ $\int\delta^{-4}dt<\infty$. Верификационная теорема завершает доказательство.

Благодарности. Авторы благодарят Tarek Abou Zeid, Carol Alexander, Álvaro Arroyo, Sam Cohen, Mihai Cucuringu, Olivier Guéant, Anthony Ledford, Jonathan Plenk, Andre Rzym, Leandro Sánchez-Betancourt; Fintech Dauphine Chair (Mazars, Crédit Agricole CIB); участников семинаров Oxford, OMI, EWGCFM, QuantMinds, WBS Gillmore Centre, Oxford DeFi Research Group. FD — Oxford-Man Institute. MM — EPSRC CDT (EP/S023925/1).

Литература

  1. Adams, H. et al. (2021). Uniswap v3 core.
  2. Angeris, G. et al. (2021–2022). Analysis of Uniswap markets; curvature and market making.
  3. Avellaneda, M., Stoikov, S. (2008). High frequency trading in a limit order book. Quantitative Finance 8, 217–224.
  4. Bergault, P. et al. (2021–2024). Closed-form approximations; price-aware AMMs.
  5. Biais, B. et al. (2023). Advances in blockchain and crypto economics. Management Science 69, 6417–6426.
  6. Capponi, A., Jia, R. (2021). Adoption of blockchain-based DEX. arXiv:2103.08842.
  7. Capponi, A., Jia, R., Yu, S. (2023a). Price discovery on DEX. SSRN 4236993.
  8. Capponi, A. et al. (2023b). Paradox of just-in-time liquidity in DEX.
  9. Cartea, Á., Donnelly, R., Jaimungal, S. (2014–2018). Algorithmic trading; order book signals.
  10. Cartea, Á., Drissi, F., Monga, M. (2022). DeFi and AMM: Execution and speculation. SSRN 4144743.
  11. Cartea, Á., Drissi, F., Monga, M. (2023a). Execution and stat-arb with signals in multiple AMMs. ICDCSW 2023.
  12. Cartea, Á., Drissi, F., Monga, M. (2023b). Predictable losses in CFMs and CL markets. Applied Mathematical Finance 30, 69–93.
  13. Cartea, Á. et al. (2023c). AMM designs beyond constant functions. SSRN 4459177.
  14. Cartea, Á., Jaimungal, S., Penalva, J. (2015). Algorithmic and High-Frequency Trading. CUP.
  15. Cartea, Á., Wang, Y. (2020). Market making with alpha signals. Int. J. TAF 23, 2050016.
  16. Chiu, J., Koeppl, T.V. (2019). Blockchain-based settlement. RFS 32, 1716–1753.
  17. Donnelly, R. (2022). Optimal execution: A review. Applied Mathematical Finance 29, 181–212.
  18. Drissi, F. (2022–2023). Riccati equations; models of market liquidity.
  19. Fan, Z. et al. (2021–2022). Strategic liquidity provision in Uniswap v3.
  20. Fukasawa, M., Maire, B., Wunsch, M. (2023). Model-free hedging of IL. arXiv:2303.11118.
  21. Goyal, M. et al. (2023). Optimal design of CFMMs. EC 2023.
  22. Guéant, O. (2016–2017). Financial Mathematics of Market Liquidity; optimal market making.
  23. He, X.D., Yang, C., Zhou, Y. (2024). Liquidity pool design. arXiv:2404.13291.
  24. Heimbach, L. et al. (2022). Risks and returns of Uniswap v3 LPs.
  25. Ho, T.S., Stoll, H.R. (1983). Dynamics of dealer markets. Journal of Finance 38, 1053–1074.
  26. Lı, T. et al. (2023). Yield farming for liquidity provision.
  27. Lipton, A., Treccani, A. (2021). Blockchain and Distributed Ledgers. World Scientific.
  28. Lommers, K. et al. (2023). Stochastically dynamic AMMs.
  29. Milionis, J., Moallemi, C.C., Roughgarden, T. (2022–2023). AMM and LVR; fees and arbitrage.

Полный библиографический список — в оригинале (36 стр.). Оригинал: arXiv:2309.08431 · Cartea, Drissi, Monga · 2024.