本文是一篇金融论文，本文将现金相似度（即现金—银行存款偏向）和是否计息两个关键参数作为法定数字货币设计特征，引入信贷摩擦和网络外部性摩擦，在Keister（2019）的基本理论框架基础上，构建支付工具模型，确定了多种支付工具并存的均衡结果，从社会福利分析的角度。
第一章 绪论
第一节 研究背景与意义
一、研究背景
近几年来，在区块链、大数据、互联网和云计算等金融科技快速兴起的背景下，数字经济迅猛发展，其中，货币形态出现了从实物货币到电子货币再到数字货币的演变。Worldpay《2021全球支付报告》指出，新冠疫情加快了全球电子商务的发展趋势，使得中国等市场的现金使用率加速下跌，预测未来五年内实物现金将仅占市场份额的6%。实物现金市场份额的急剧下降主要源于微信、支付宝及银行卡等支付方式对其产生了较强的替代作用。同时，以比特币为代表的私人数字货币也在此背景下受到大量关注，但是随着私人数字货币的不断发展，其弊端也逐渐显现出来，私人数字货币存在的币值不稳定等问题对主权货币以及金融系统带来了极大冲击。2017年起，比特币价格一路上扬，于2017年12月16日涨至历史最高水平19373.14美元，随后开始下跌，最低回落至11348.02美元，最高跌幅达16.72%，是2015年1月以来的最大跌幅。由于私人数字货币是非国有的、第三方支付平台提供的支付工具，缺乏国家信用支撑，同时央行了解客户成本和反洗钱成本较高，监管效力受到一定程度限制，甚至作为最后贷款人的职能也会被削弱（Stephanie等，2014）。由此，各国央行均开始积极研发以国家主权或中央银行信用为基础的法定数字货币（Central Bank Digital Currency，CBDC），如中国、英国和加拿大等国均开展了相关尝试。
具体来看，在国内，2020年11月4日，中共中央发布的《关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标》提出建设现代中央银行制度，完善货币供应调控机制，稳妥推进数字货币研发，健全市场化利率形成和传导机制，表明中央已经将数字货币纳入国家发展战略层面。实际上，中国人民银行在2014年已经开始成立法定数字货币研究小组，对法定数字货币发行可行性进行研究。2016年1月，我国央行召开数字货币研讨会，首次提出了对外公开发行法定数字货币的目标。2017年1月，中国人民银行推动的基于区块链的数字票据交易平台实验成功，实现了真实应用。2020年8月，商务部印发《全面深化服务贸易创新发展试点总体方案》，宣布在京津冀、长三角、粤港澳大湾区及中西部具备条件的试点地区开展数字人民币试点。在全球范围内，各国央行也纷纷进行法定数字货币的研究。
第二节 研究内容与框架
一、研究内容
本文从社会福利分析的角度出发，通过理论模型推导，讨论法定数字货币两个设计特征的最优选择，即现金—银行存款偏向和是否计息，并将法定数字货币的两个设计特征引入DSGE模型，动态模拟法定数字货币发行的经济效应。研究内容主要分为六个部分，具体如下：
第一章是绪论。本章首先介绍了法定数字货币的研究背景，给出了本文的理论意义和实际意义；接着阐述了本文的研究方案，分为研究内容、研究方法和研究框架三个部分；最后指明了本文创新点与不足之处。
第二章是文献综述与法定数字货币发展概述。首先总结了国内外有关法定数字货币的研究文献，主要包括法定数字货币的演化与定义研究、法定数字货币的设计特征研究和法定数字货币的经济效应研究三个方面，其次介绍了包括我国在内的代表性国家的法定数字货币实践进展，最后对相关研究进行文献评述和总结。
第三章是法定数字货币的设计特征选择及其经济效应的理论解释。首先讨论了引入法定数字货币的两个设计特征和两类摩擦的必要性。然后结合法定数字货币设计特征从理论上讨论了法定数字货币发行的经济效应，包括法定数字货币发行对货币体系、金融市场和宏观经济的影响。
第四章是法定数字货币的最优设计特征选择-基于支付工具模型。首先介绍了支付工具模型，该模型以法定数字货币的两个重要设计特征：现金相似度和是否计息为研究目标，引入网络外部性摩擦和信贷摩擦，讨论引入法定数字货币可能存在的支付工具均衡以及法定数字货币的两个设计特征如何设定以实现社会福利最大化的问题。
第五章是最优设计特征法定数字货币发行的经济效应-基于DSGE模拟。结合法定数字货币的两个设计特征，其中以法定数字货币的现金相似度特征代表数量型货币政策工具，法定数字货币的利率特征代表价格型货币政策工具，构建一个包含家庭、企业、商业银行和中央银行四部门的DSGE模型，动态模拟法定数字货币发行的经济效应，并进行福利损失分析，比较法定数字货币两个设计特征的福利效应。
第六章是研究结论和建议。通过对前文法定数字货币设计特征选择及其经济效应的分析，总结主要研究结论，并基于研究结论对我国法定数字货币的发展提出相应政策建议。
第二章 文献综述和法定数字货币发展概述
第一节 法定数字货币的演化与定义研究
一、数字货币的演化路径
20 世纪90 年代互联网技术的快速发展对现有货币体系产生巨大冲击，其中货币形态从实物形式向数字形式演变，数字货币的研究也经历了从电子货币、私人数字货币进而演变为法定数字货币的过程。Chaum（1983）最早提出电子货币的概念，利用盲签名等密码学技术实现了交易匿名、难以追踪等特征，并创建了Digi-Cash和E-cash系统，但中心化设计限制了电子货币的使用规模，一旦中心环节出现问题，系统就无法维持正常运营。巴塞尔银行监管委员会（1998）认为电子货币有助于提高银行和支付系统的效率，并降低国内和国际零售交易的成本，从而提高生产力和经济福利，但是从事电子银行业务和电子货币活动存在一定程度风险，电子货币使用范围和规模受到限制。可见，虽然电子货币存在自身优势，却无法满足大范围和大规模使用的要求。中本聪（2008）发表了一篇名为《比特币：一种点对点式的电子现金系统》的论文，描述了一种被称为“比特币”的加密货币及其算法。Barber（2012）指出以比特币为代表的私人数字货币接受程度远超电子货币的原因在于其简便性、灵活性和去中心化。但是更多的学者对私人数字货币持否定态度，Yermack（2015）和Hanley（2015）等认为比特币无法履行交换媒介、价值存储和记账单位等职能，因此比特币更像是一种投机性投资，而不是一种货币。师秀霞（2016）认为私人数字货币普遍具有交易匿名、资金不受监管和跨国流动的特点，有可能助长非法交易，如偷税漏税等问题，从而影响金融稳定且难以得到有效监管。正是由于电子货币和私人数字货币存在自身局限性，法定数字货币逐渐受到各国央行的关注。
第二节 法定数字货币的设计特征研究
关于法定数字货币现金-银行存款偏向和是否计息这两个设计特征在学术界存在较大争议，本节对法定数字货币设计的相关研究进行梳理和讨论。相关研究分为以下两个方面。
一是有关法定数字货币现金-银行存款偏向的讨论。前央行行长周小川（2016）、Bordo（2017）以及CPMI（2018）将数字货币分为基于代币和基于账户的法定数字货币。事实上，基于代币的法定数字货币与实物现金相似，不经过中介机构授权和记录，双方直接使用法定数字货币进行交易，对应的是匿名性。基于账户的法定数字货币类似于银行存款，通过第三方机构授权和记录，双方交易才能成功进行，交易数据可溯，交易过程透明度高，对应的是安全性。国内外学者和货币当局对于法定数字货币设计是偏向于现金还是偏向于存款（即匿名性—安全性偏向）持有不同看法。一些国家的中央银行及相关学者支持法定数字货币设计应偏向于现金，突出匿名性特征。范一飞（2016）、姚前（2018）和《中国数字人民币的研发进展白皮书》（2021）指出现阶段我国法定数字货币设计主要是对传统实物现金M0的补充和替代；瑞典中央银行（2017）为应对国内现金使用量的持续下降危机，启动e-krona项目研发数字货币，并称之为“数字克朗”。谢星等（2019）认为如果法定数字货币是对传统实物现金的补充和替代，则法定数字货币会对流通中的通货产生替代作用。另一些学者则认为法定数字货币设计应该偏向于银行存款，突出安全性特征。Bordo（2017）认为偏向银行存款的法定数字货币可以进行快速安全的支付交易且没有成本，而偏向现金的法定数字货币没有第三方机构参与交易和记录，确定代币供应量的难度较大，因此倾向于将法定数字货币设计成偏向于银行存款，有助于提高中央银行支付系统效率，获得更高福利水平。David（2018）将法定数字货币定义为公众直接持有，类似于存款账户形式的中央银行直接负债。
第三章 法定数字货币设计特征选择及其经济效应的理论解释..................... 19
第一节 法定数字货币的设计特征选择理论解释......................... 19
第二节 基于设计特征法定数字货币发行的经济效应理论解释............. 22
第三节 本章小结........................... 25
第四章 法定数字货币的最优设计特征选择-基于支付工具模型 ................... 26
第一节 引入法定数字货币设计特征的支付工具模型............................. 26
第二节 基于两种摩擦的不同支付工具均衡和福利分析......................... 29
第三节 不同支付工具均衡下的最优设计特征选择................................. 34
第五章 最优设计特征法定数字货币发行的经济效应-基于DSGE模拟 ....... 40
第一节 引入最优法
