摘要
中央银行数字货币（CBDC）受到了前所未有的关注。各国发行的动机因国家而异，政策方法和技术设计也不同。我们调查CBDC发展的经济和体制驱动因素，并对设计工作进行了评估。我们根据中央银行的演讲和技术报告，建立了一个关于发行CBDC的技术方法和政策立场的综合数据库。大多数项目位于具有创新能力的数字化经济体中。在非正规经济规模较大的地区，零售CBDC的工作更为深入。接下来，我们将对技术设计选项进行评估。越来越多的中央银行正在考虑零售CBDC架构，其中CBDC是对中央银行的直接现金类债权，但私营部门负责处理所有面向客户的活动。最后，我们深入描述了中国、瑞典和加拿大中央银行的三种不同的CBDC方法。
简介
几个世纪以来，为了满足社会需求，出现了一系列新型支付技术。硬币、钞票、支票和信用卡都是各自时代的创新（Giannini（2011））。今天，关于一种新的支付技术的讨论越来越多：中央银行数字货币（CBDC）。作为中央银行的一种数字负债，批发CBDC可以成为金融机构之间结算的新工具，而零售（或通用）CBDC将是所有人都可以获得的中央银行负债。
尽管CBDC的概念是在几十年前提出的（例如Tobin（1987）），但在过去一年中，人们对中央银行是否应该发行CBDC的态度发生了显著变化。最初，中央银行关注的是需要谨慎的系统性影响（Barontini和Holden（2019））。但随着时间的推移，对一些国家现金使用率下降做出反应的必要性凸显出来，一些中央银行也对发行CBDC的想法产生了热情。Facebook公布Libra和随后的公共部门反应正是一个转折点。截至2019年末，占世界人口五分之一的中央银行报告称，它们很可能很快发行CBDC（Boar等人（2020））。在中期（一到六年）内可能发行零售CBDC的中央银行的比例（按数量计）在2019年翻了一倍，达到20％。与此同时，接受调查的中央银行中有80%都在从事CBDC的研究、试验或开发。
在Covid-19疫情期间，公众对现金可能传播Covid-19病毒的担忧以及新型政府对个人支付方案进一步加速了向数字支付的转变，并可能进一步推动CBDC的发展（见Auer等人（2020b））。
因此，CBDC引起了全球的关注，并广泛地出现在中央银行沟通和公众搜索兴趣中（图1）。尽管如此，还没有一个主要的司法管辖区决定发行零售CBDC，因为仍有许多悬而未决的问题。在不断增多的CBDC文献中，讨论集中在几个基本方面。一是中央银行应该如何创造货币，以及在这种情况下CBDC是否可取（Keister and Sanches（2019）、Jackson和Pennacchi（2019）、Kim和Kang（2019）、Armelius等人（2020a））。另一个领域是CBDC的系统性含义以及如何应对（Brunnermeier和Niepel（2019）、Fernández Villaverde等人（2020）、Kwon等人（2020）、Carletti等人（2020））。还有政策设计框架（Davoodalhosseini和Rivadeneyra（2020）、Agur等人（2019）、Allen等人（2020））、其对跨国支付的影响（Milkau（2019））、对货币国际作用的影响（Ferrari等人（2020）及其发行的法律问题（Hess（2020）、Duque（2020）、Nabilou（2020），Belke和Beretta（2019）。
1. 对以下任何一个词/短语进行不区分大小写的搜索所产生的中央银行发言人演讲计数的12个月动态总和：CBDC; central bank digital currency; digital currency and digital money. 2. 全球搜索兴趣12周动态平均值。数据已被标准化为每一系列的12周动态平均峰值。搜索的关键词是“Bitcoin”、“Facebook Libra”和“Central Bank Digital Currency”。2020年7月16日获取的数据。
资料来源：中央银行的演讲； 中央银行的网站；Google趋势；作者的计算
最后，零售CBDC的技术以及它们与私营部门提案的关系也备受争议（见Auer和Böhme（2020）、Klein等人（2020）、Clark和Mihailov（2019）、Brunnermeier等人（2019）和Vives（2019））。批发CBDC的发行争议较小（见Bech等人（2020）和Pfister（2020））。
在研究和政策领域（BIS（2020））和早期开发努力的激烈讨论中，本研究分析了CBDC项目的经济和制度驱动因素，从而阐明了最终动机。下一步是了解各种项目的政策方法和技术设计，并寻找各国的共性和差异。
本文旨在回答的问题是：发行CBDC的经济和制度驱动因素是什么？各国中央银行如何处理这些问题？寻求的技术解决方案是什么？为了回答这些问题，我们首先在中央银行研发项目的基础上开发了一种新的CBDC项目指数。然后，我们对正在研究和试点CBDC的国家的共同因素进行实证研究。我们发现，更高的手机使用率（衡量一个经济体整体数字化程度的指标）和更高的创新能力与一个国家目前正在研究或开发CBDC的可能性呈正相关。在非正规经济规模较大的地区，零售CBDC的可能性更高，而在金融发展水平较高的经济体中，批发CBDC更为先进。
接下来，我们将遵循Auer和Böhme（2020）的分类，研究CBDC技术设计的四个属性。我们发现，越来越多的中央银行正在考虑“混合”或“中间”架构，在这些架构中，CBDC是中央银行的类现金的直接债权，但私营部门管理面向客户的活动。只有少数司法管辖区正在考虑让中央银行在面向客户的支付方面扮演重要运营角色的设计。中央银行的报告均不支持对中央银行拥有间接债权的设计（被称为“间接”或“合成”CBDC架构）。
尽管许多中央银行同时考虑多种技术选择，但目前的概念证明往往基于分布式账本技术（以下简称“DLT”），而不是传统的技术基础设施。但准入框架往往倾向基于账户，而不是允许基于代币的完全匿名准入方案。大多数CBDC项目都以国内为重点。我们研究这些CBDC的特征如何相互配合，以及它们独特的经济结构和人口偏好。
最后，我们指出，每个司法管辖区的情况也与研究和开发CBDC的政策方法有关。基于公开报道和对各国中央银行专家的深入访谈，我们描述了三种先进的方案：中国数字货币电子支付（DC/EP）、瑞典“e-krona”和加拿大中央银行的CBDC应急计划。虽然这些项目都是根据本国情况量身定制的，但对其他司法管辖区也有借鉴作用。
论文的其余部分安排如下。第2节描述了当前CBDC的研发工作。第3节对CBDC项目的驱动因素进行实证分析。第4节讨论政策方法和技术设计。它对CBDC项目的四个属性进行了评估，并将这些属性与经济指标联系起来。第5节讨论了三个选定的项目。第6节总结了政策含义和未来研究的途径。数据收集过程见附录A。附录B以表格形式概述了CBDC项目。有一个单独的在线附件和进一步的实证结果。
盘点CBDC研发成果
数年来，世界各国中央银行一直致力于研究数字货币的概念和设计。早在2014年，厄瓜多尔中央银行就启动了一个名为“Dinero Electroónico”（电子货币）的项目，允许个人通过中央银行运营的系统进行移动支付（Valencia（2015））。然而，该系统未能吸引大量用户，并于2016年停止使用（White（2018））。
同时，随着比特币和DLT技术的日益普及，许多中央银行已经启动了内部项目，以更好地了解DLT及其在货币方面的潜在应用。在荷兰，荷兰银行（“De Nederlandsche Bank”，DNB）从2015年开始使用一种名为Dukaton（DNB（2018））的基于DLT的代币进行了内部实验。这是以16世纪荷兰从西班牙独立时使用的一种金币——杜卡特（dukaat）命名的。英国中央银行（Bank Of England）、新加坡金融管理局（Monetary Authority of Singapore）、加拿大中央银行（Bank Of Canada）等机构也在这段时间进行了类似的内部实验。他们得出结论，DLT技术还不够成熟，无法用于主要的中央银行支付系统（见英格兰银行（2017））。2016年3月，英国中央银行副行长就CBDC的广泛影响发表了看法（布罗德本特（Broadbent，2016））——这是随后许多政策制定者发表的第一篇演讲，讨论了CBDC及其对中央银行和社会的影响。
从2016年起，许多中央银行针对特定目的启动了有关数字货币的研究项目。加拿大中央银行于2016年初启动了Jasper项目（以Alberta国家公园的名字命名），并于次年发布了有关该工作的第一份报告（加拿大中央银行（2017）），该项目最初专注DLT，用于大额银行间支付的结算。新加坡金融管理局于2016年11月（MAS（2016））推出了自己的Ubin项目（以Ubin岛命名）。也是侧重于银行间支付，特别是在DLT上的新加坡元形式。香港金融管理局（HKMA）于2017年1月推出了LionRock项目（以香港的一座山命名）。欧洲中央银行（ECB）和日本银行（Bank of Japan）于2017年启动了两个中央银行基于CBDC合作第一个实例（Project Stella），重点关注跨境支付（ECB-BOJ（2017））。沙特阿拉伯和美国的金融当局阿拉伯联合酋长国以及香港特别行政区和泰国也宣布了关于批发CBDC的跨境支付工作（SAMA-UAECB（2019）; BOT-HKMA（2020））。
第一个公开宣布的零售CBDC工作是由瑞典中央银行进行的（Sveriges Riksbank，2017）。在瑞典，现金使用近年来一直在下降，瑞典中央银行已开始就向公众提供中央银行支付工具的问题进行社会讨论。随着时间的推移，“e-krona”项目得到了进一步的发展。2020年2月，瑞典中央银行宣布将与埃森哲公司开展一个试点项目，旨在为“e-krona”制定技术解决方案（Sveriges Riksbank（2020）；见第4节）。虽然宣布稍晚，但目前最先进的CBDC项目可能是中国人民银行（PBC）的项目。被称为数字货币电子支付（DC/EP）的CBDC目前正在中国的四个城市进行试点（见第4节）。DC/EP将是中国人民银行的类现金的负债，可通过基于账户的接口提供给公众和外国游客。
同时，加拿大中央银行宣布目前尚无出现使用零售CBDC的情况，但它正在开展零售CBDC的工作，作为应急计划，以防现金使用突然下降或私人数字被广泛采用（见第4节）。东部加勒比海中央银行（ECCB）已启动名为DXCD（ECCB（2019））的试点，巴哈马中央银行已启动了名为Sand Dollar（CBB（2019））的试点。图2给出了这些项目和其他项目的时间表。
截至2020年7月中旬，至少有36家中央银行发布了关于零售或批发CBDC的工作（图3）。至少有3个国家（厄瓜多尔、乌克兰和乌拉圭）完成了CBDC零售试点。6个零售CBDC试点正在进行中：巴哈马、柬埔寨（Bomakara（2019））、中国、东加勒比货币联盟、韩国（韩国银行（2020））和瑞典。同时，18家中央银行发布了零售CBDC的研究报告（如Harahap等人（2017）、Burgos和Batavia（2018）、Kiselev（2019）和日本银行（2020）），另有13家中央银行宣布了批发CBDC的研发工作。
同时，越来越多的中央银行发言人和理事会成员就CBDC发表公开演讲。在2017年和2018年，其中许多人持否定或轻视态度，尤其是对于零售CBDC。自2018年末以来，在演讲中对零售和批发CBDC有正面提及的数量有所上升，事实上，目前持积极态度的演讲多于持消极立场的演讲（图4）。
这些工作的动机在不同的司法管辖区不同。根据国际清算银行（BIS）支付和市场基础设施委员会（CPMI）2019年末对中央银行的调查显示，Boar等人（2020）表明，在发达经济体（AEs）中，中央银行正在研究CBDC以促进安全性和稳健性，或国内支付效率（图5）。对金融稳定的担忧也可能是研发工作的一个重要推动力。特别是在新兴市场经济体（EME），金融包容性是一个重要的动机。
最近，Covid-19疫情可能会加速一些管辖区的CBDC工作。例如，在美国，早期版本的国会财政刺激法案包括提及“数字美元”作为快速执行政府对个人支付的手段，替代信用转账和低效而昂贵支票（Brett（2020））。同时，美联储（Federal Reserve）继续对零售CBDC进行研究（Brainard（2020a，b））。在荷兰，中央银行强调，疫情凸显了私人资金储备的需求（DNB（2020））。在中国，新CBDC的试点测试随着逐步取消的人员流动限制同时进行。在瑞典，即使在中央银行采取危机管理措施的情况下，“e-krona”项目的测试仍在继续。
值得注意的是，零售支付行为表现出很大的惯性。例如，Brown等人（2020）发现，外来引入更方便的支付方法只会导致支付中现金份额适度的平均减少。Arifovic等人（2017）用实验证据证明了费用如何影响买卖双方的行为，并最终影响了新型支付方式的采用。但当行为发生变化时，他们往往会持续不断地改变。同样，由Covid-19危机引起的支付行为的改变，例如更多地使用数字支付，可能会在未来产生深远的影响。
CBDC发展的跨国驱动力
近期，全球的一些发展（包括商业数字化、私人数字货币的兴起以及对现金可能传播Covid-19病毒的担忧）推动了对CBDC的兴趣增加。然而，发行的经济和制度动机因国家而异。
在本节中，我们试图基于经济和制度驱动因素来解释的CBDC研究与开发的跨国领域。具体地说，我们希望找到一些国家中央银行为什么选择采用横截面回归法（cross-section regulations）来启动（或加强）CBDC的努力的共同点。这也有助于我们了解他们是如何设计CBDC项目的。
因此，我们建立了一个CBDC项目指数，并试图解释其在不同国家和不同时期的发展情况。
一种新型CBDC数据库
我们首先生成一个新的全球指数来衡量中央银行在零售或批发CBDC方面的进展：CBDC项目指数（CBDCPI）。该指数反映了中央银行公开宣布的CBDC项目工作情况。如果没有公布的项目，这个值等于0，如果是公共研究，这个值等于1，如果是正在进行或已完成的试点项目，这个值等于2，如果是正在运行的CBDC，这个值等于3（目前为止）。我们分别为零售和批发CBDC项目构建一个子指数，并且总指数等于两个子指数的最大值。这些信息是在几个中央银行联系人的帮助下通过案头研究收集的。
我们分别计算了两个不同的指标：
· 中央银行演讲评分，反映中央银行管理层在演讲中对CBDC的讨论，包括立场（正面或负面）。如果作者判断演讲立场明显是负面的，或者明确表示目前没有具体的计划来发布CBDC，则将其设为-1。中立时，它的值为0。如果演讲立场明显是积极的，或者CBDC项目/试点已经启动或正在筹备中，那么它的值为+1。对每个国家来说，总分都是各个演讲立场的简单平均值。
· 对应于Google趋势或（针对中国）百度在每个国家/地区通过大众搜索“ CBDC”和相关词的搜索兴趣指数。该分数等于2013年1月至2020年4月各个关键字的搜索强度的简单平均值。这一得分既反映了公民对建立CBDC的兴趣，也反映了公众对引入CBDC的计划的了解程度。
对于上述每一个指标，我们将国家层面缺失的观察值替换为零。这种选择与缺少项目（研究或试点）、对开发CBDC的中立立场（演讲评分）或缺乏公众兴趣（搜索强度评分）相一致。
这些指标（与本文一起提供）有助于衡量特定国家在CBDC方面的项目工作，并将其与中央银行和公众利益的沟通进行比较。CBDC项目指数、演讲和搜索兴趣评分在横截面上表现出显著的差异。当然，这三个变量是相互关联的，因为中央银行董事会成员经常用演讲来广播项目工作，而如果中央银行已经告知他们正在开展项目，公众的搜索兴趣可能会更高（见表1中的成对相关性）。
对于这些措施有必要提出一些警告。例如，许多中央银行尚未公开发布其正在进行的CBDC项目的报告。一些中央银行（如中国人民银行）有相当先进的项目，但对其计划的发言相对较少。在一些司法管辖区，谷歌（或百度）并没有被广泛用于互联网搜索。尽管如此，该指数可以提供一个可比较的标准来评估不同国家之间以及在一段时间内的变化。此外，这可以对各国中央银行通过官方调查做出的匿名回应提供有益的补充。在下一节中，我们试图解释CBDC项目指数中的跨国异质性。
研究CBDC项目的跨国驱动因素
在本节中，我们将研究CBDC项目指数的驱动因素。为了补充中央银行的调查和官方动机，我们研究了“揭示的政策偏好”，即与中央银行在整体、零售或批发CBDC方面的实际工作相关的经济和体制因素。我们的横截面估计采用有序概率法（McKelvey and Zavoina（1975）），其形式如下：
是管辖区i中CBDC项目指数（总体、零售或批发项目）等于0（无项目）、1（研究）、2（试点）或3（真实存在的CBDC）的概率，F（）是有序概率的函数形式，Xi是潜在驱动向量中的一个或多个变量，α和β是估计系数，εi是误差项。
CBDC发展的某些潜在驱动因素可能与影响一国开发和部署CBDC的技术能力的因素有关。我们的分析侧重于可供广泛国家使用的可靠来源的指标，包括以下指标：
数字基础设施：移动电话使用量（每100人的移动电话用户数）或互联网使用量（每100人的固定线路宽带用户数）较多的司法管辖区可能拥有更发达的基础设施可供中央银行开发CBDC。这两方面的数据都来自世界银行。
创新能力：整体创新得分较高的司法管辖区，以及因此有能力和研发潜力支持中央银行设计新的CBDC生态系统的国家，更有可能出现CBDC。数据来自世界知识产权组织（WIPO）全球创新指数，该指数综合了政治环境、教育、基础设施和商业成熟度等指标（WIPO（2018））。为了考察中央银行本身的创新能力，我们为已经建立或计划建立零售快速支付系统（FPS）的国家提供了虚拟模型。这方面的数据来自Bech和Boar（2019）。
机构质量：政府效率更高的辖区可能更有可能启动CBDC项目。数据来自世界银行。相反，非正规（“影子”）经济规模较大的司法管辖区内的中央银行可能对创建交易数据跟踪并因此促进使用数字货币的兴趣更大。非正规经济规模的估算来自Medina和Schneider（2019）。
另一方面，各国对CBDC的需求可能有所不同。为了说明这些因素，我们包括以下指标：
· 发展和金融普惠：以人均国内生产总值（GDP）衡量，较发达的国家可能对新的数字支付方式有更高的需求。同时，在其他条件相同的情况下，交易账户准入较低的司法管辖区可能会将零售CBDC视为金融普惠政策的更大需求。数据来自世界银行Findex。同时，金融发展程度较高的司法管辖区可能对批发结算的创新解决方案有更大的需求；有关这方面的数据可从Svirydzenka（2016）获得。
· 公众对CBDC的兴趣：如果公众在互联网上搜索CBDC和相关主题的次数较多，这可能表明他们对CBDC的总体主题或者他们自己国内中央银行在这方面的计划更加了解。不管怎样，可以产生积极的联想。数据来自谷歌和百度，如上所述。
· 跨境交易：虽然大多数CBDC服务于国内目的，但人们可以预期，特别是面向国际的CBDC（如跨境银行间结算项目或移民汇款项目）更有可能出现在国际一体化程度更高的经济体中。贸易开放度（进出口总额占GDP的比重）可以代表跨境对商品和服务支付方式的需求。汇款流量（流入和流出除以国内生产总值）可衡量移民汇款的经济重要性。同样，这两个系列都来自世界银行。
表2给出了我们样本的描述性统计数据。对于CBDCPI，我们有175个观测值。这包括属于货币联盟一部分的若干司法管辖区。在这些情况下，我们仅在辖区拥有一个理论上可以发展CBDC的中央银行的情况下才算在内。没有国家中央银行的货币联盟被视为一个观察结果，所有独立变量根据2018年GDP计算为加权平均数。移动手机用户数从每100人中有13部（朝鲜）到321部（澳门）。人均国内生产总值从281美元（布隆迪）到110343美元（卢森堡）不等。对于一些关键变量（如创新产出得分、非正规经济估计值、账户所有权和汇款）的覆盖率较低，但通常仍远高于100个管辖区。
表3显示了我们的单变量回归结果。我们可以确认CBDC项目指数与更高的移动手机和互联网使用率、更高的创新能力、现有或计划的FPS以及更高的政府效率密切相关。在对CBDC搜索兴趣较高的辖区，这一比例也较高。与我们的预期相反，在这些单变量估计中，与非正规经济存在负相关；正如我们将在下面使用多元方法看到的，这与该变量与移动设备和其他正相关协变量的相关性有关。此外，当涉及到那些可能影响CBDC需求的因素时，我们发现CBDC项目在人均GDP、金融发展和搜索兴趣较高的地方更为先进。较高的账户所有权与更先进的CBDC项目工作相关，而与汇款则呈负相关。作为简单的稳健性检验，我们用普通最小二乘法（OLS）进行了同样的分析。结果（可在在线附件中找到）大体上是一致的。同样，零售指数和批发指数的单变量结果非常相似。
1. 对于所有自变量，根据数据可用性，2013–19年期间的平均值。2 . Svirydzenka（2016）。3. 数据已标准化。4. 流入和流出的总和。5进出口总额除以该国国内生产总值，2018年数据
资料来源：Bech等人（2020）; WIPO（2018）; Medina和 Schneider（2019）; Svirydzenka（2016）; 基金组织，《世界经济展望》；世界银行，全球汇款价格，remittanceprices.worldbank.org；世界银行; 百度; 中央银行的网站；数据流; Google趋势；作者的计算。
当然，这些简单的回归系数需要仔细解释，因为许多回归系数是共线的（见在线附件）。更发达的经济体往往更数字化、更具创新性，并以更有效的政府和较小的非正规经济体为特征。此外，由于某些指标的样本量更为有限，因此隔离单个驱动程序也很复杂，因此不允许我们同时包含所有可能的回归变量。
为了更好地控制多个国家的特征，表4显示了总体CBDC项目指数以及零售和批发CBDC的多元有序概率回归结果。在这里，我们确认，在更多地使用移动电话和具有更大的创新能力的地方，整体项目可能性更高。例如，移动电话用户数量标准差增加，就意味着从无工作进程转向研究或者从研究到试点（假设所有自变量的平均水平）的概率增加55-63%，创新产出得分增加一个标准差就会增加55%的概率。在这种情况下，控制移动使用和其他正相关的协变量，我们还发现非正规经济规模和金融发展与整体项目指数有显著的关联。我们没有发现与贸易开放的显著联系。
零售CBDC在创新能力高、非正规经济规模较大的地区似乎也更为先进。非正规经济规模增加一个标准差，则CBDC项目指数一个单位上升增加38-49%的概率，其他条件相同。如上所述，只有在控制其他因素的情况下才能得到这一结果，这可能与授权机构希望跟踪交易的数据痕迹的需求有关。
批发CBDC与金融发展呈正相关，这可以反映出此类项目的重点是提高批发结算效率。在更为简约的规范中，与贸易开放有联系。由于很多批发项目都关注跨境方面，这个环节也很直观。
这些结果对于使用OLS也很可靠（在线附件）。
政策方法和技术设计
到目前为止，我们已经确定，CBDC更有可能在具有高移动使用率、创新能力和对CBDC的搜索兴趣的司法管辖区进行研发，而零售和批发CBDC之间存在一些差异。我们还注意到，CBDC项目在各国的经济和体制动机、政策方法和技术设计方面都存在明显差异。
在下面的内容中，我们仅关注样本中的30个零售CBDC项目（请参阅附件C）。我们探讨了零售CBDC项目的四个关键技术属性，以及与它们的使用相关的经济和体制因素。
盘点框架：CBDC金字塔
CBDC的设计方法在不同的国家是不同的，这要求我们提炼出主要的设计选择和国家方法所遵循的不同维度。对设计方法进行分类的方法是“CBDC金字塔”（见Auer和Böhme（2020）和图6）。这种方法从零售CBDC可以满足消费者的需求出发，确定相关的技术设计权衡，然后得出设计选择。设计选择方案形成了层次结构，其中较低的初始层表示设计决策，并将其输入到后续的高层决策中。要反映此层次结构，选项将显示为金字塔。
首先的基础设计选择是体系架构，即中央银行和私人中介在CBDC中担当的运营角色。中介会遇到技术难题或偿付能力问题。CBDC应该避免此类故障。然而，支付中介机构可以为消费者提供有价值的服务，这是确保与当今支付服务同样水平的便利，创新和效率所必需的。该体系架构需要平衡这两个考虑因素。
我们通过将CBDC设计的各种方案分为四种不同的CBDC架构来扩充Auer和Böhme（2020）。它们在法定债权结构和中央银行保存的记录上有所不同。它们是：
· 直接CBDC –由中央银行运营的支付系统，提供零售服务。CBDC是对中央银行的直接债权。中央银行维护所有交易帐本并执行零售支付。
· 混合CBDC–在两个引擎上运行的中间解决方案。中介机构负责零售支付，但CBDC是中央银行直接负债，中央银行还保留所有交易的中央帐本，并运行备用技术基础结构，以便在中介机构出现故障时重新启动支付系统。
· 中间CBDC –一种类似于混合CBDC的体系架构，但中央银行仅维护批发帐本，而不维护所有零售交易的中央帐本。同样，CBDC是对中央银行的债权，私人中介机构执行支付。就本文而言，这将与我们盘点中的混合模型一起考虑。
除了这三种公认的通用CBDC体系架构之外，另一种方法是通过金融中介间接提供零售CBDC。我们注意到，由于这不允许消费者直接访问中央银行货币，因此并非所有中央银行都将这种体系架构视为通用的CBDC。
· 间接或合成CBDC–由类似于狭义支付银行的中介机构运营的支付系统。消费者要求这些中介机构负责所有零售业务。这些中介机构需要将所有债务全部归还给拥有中央银行债权的零售客户。
第二个技术设计选择涉及基础设施。中央银行必须确保CBDC不会出现中断。基础设施可以基于传统的集中式数据库，也可以基于DLT技术。这些技术的效率和对单点故障的保护程度不同。DLT技术通常旨在用对底层技术的信任取代对中介机构的信任。Calle和Eidan（2020）详细描述了一些概念证明。同样值得注意的是，所有试验DLT技术的中央银行都使用许可DLT，运营商可以决定谁可以进入网络。在这项研究中，没有一家中央银行的报告冒险依赖无许可的DLT技术。
第三个选择涉及消费者如何获得CBDC。以账户为基础的CBDC与身份认证计划相关联，这可以作为良好的支付功能和良好执法的基础。然而，对于一个核心目标群体（没有银行存款的人和依赖现金的个人）来说，获得资金可能很困难。作为一种包容性强、抗危机且匿名的支付方式，现金的质量可能存在挑战（Pichler等人（2019））。另一种选择是基于所谓的数字代币进行访问。这允许基于代币的支付选择，例如可以物理和数字方式交换的预付CBDC钞票。然而，这也带来了非法活动和造假的新风险。
与国内接入框架密切相关的是第四种设计选择，即使用CBDC进行跨境支付，这与CBDC设计中的零售和批发互连以及居民与非居民的可访问性有关。基于代币的国内访问自然会向包括非居民在内的任何人开放。但中央银行可能允许非居民使用。
图7对正在进行的CBDC零售项目的属性进行了分类。在我们样本的零售CBDC项目中，我们发现了各种各样的架构、基础设施、准入和跨境（零售或批发）互连的方法。在架构方面，我们发现有四家中央银行考虑采用直接模式（通常是为了增强金融普惠）。七家正在考虑混合或中间选择（在某些情况下，除直接模式外），还有大部分尚未指定该架构。在这项研究中，没有一份报告表明中央银行正在推行间接/合成架构。
关于基础设施，我们发现有七家中央银行在DLT上运行其原型，其中三家采用传统技术，一家同时考虑这两种技术（Shah等人（2020））。然而，这些基础设施的选择往往是为了概念或试点的初步证明。对于大规模的设计，只有时间才能证明是否做出同样的选择。在准入方案中，基于账户的准入似乎是迄今为止最常见的，有六家中央银行明显倾向于基于账户的准入，另有两家中央银行同时考虑基于账户和代币的准入。最后，虽然我们样本中的大多数项目都集中在国内使用，但其中一些项目（由欧洲中央银行、法国、西班牙和荷兰中央银行以及欧洲中央银行）按建设侧重于多国货币区成员国之间的交叉使用。
技术设计的驱动力
中央银行根据其辖区的独特需求选择CBDC的这些不同属性，但各国之间可能仍然具有共同特征。有鉴于此，我们还对四个属性中的三个进行了简单的概率回归（表5；此外，在线附件中的数字以图形方式表示了这一点）。根据项目之间差异的统计意义选择指标；在每种情况下都列出了前三名。由于我们的样本在跨境互连方面缺乏差异，因此未显示这些差异。
对于该体系架构，人们可能希望在欠发达或金融普惠较低的经济体中更有可能采用直接或混合与中间选项。实际上，我们发现相反的情况：可能是由于北欧国家、加拿大和中国的影响，我们发现具有较高的帐户访问权限和政府效力的收入较高的司法管辖区更有可能选择直接或混合与中间的架构-至少在迄今为止的研究工作中。欠发达国家通常没有指定其选择的体系架构。
在基础设施方面，我们预计DLT（最初设计用于替代可信中介机构）在当局被认为效率较低的司法管辖区更具吸引力。这种差异在统计上并不显著。一些中央银行确实明确指出，使用集中发行系统时，DLT技术没有任何基本优势（NBU（2019））。另一方面，研究或试点DLT技术的国家比研究或试点传统架构的国家更依赖流入的汇款。
关于基于账户的准入和基于代币的准入，我们发现，关注代币的国家有更高的公众搜索兴趣，但汇款流入也更低。这些差异仅在10%的水平上显著。
5. CBDC设计方法：三个实例
在上述分析中，我们迄今为止对CBDC的利益驱动因素以及每个管辖区的经济和制度特征如何影响CBDC的技术设计选择进行了研究。研究和开发CBDC时所采取的政策方法也与每个管辖区的情况有关。我们认为，各国中央银行相互学习彼此的方法可能有很大的价值，国际政策讨论（BIS（2020））和各国中央银行的出版物推动了这一活动。为了补充这项工作，我们描述了三种独特的CBDC方法，分别在亚洲、北美和欧洲。
为了使设计选择的讨论更具体，我们展示了三个著名的CBDC零售项目，即中国人民银行的数字货币电子支付（DC/EP）项目、瑞典中央银行的“e-krona”以及加拿大中央银行作为应急计划在CBDC上的工作。
中国人民银行：DC/EP项目（试点阶段）
在目前所有的CBDC项目中，中国人民银行（PBC）的CBDC项目处于最高级阶段。CBDC在中国的发展至少要追溯到2014年。2019年末，中国人民银行宣布将对零售CBDC进行试点，即数字货币和电子支付（DC/EP）项目。2020年4月20日，中国人民银行发言人证实，在深圳、苏州、成都、雄安和北京的“2022年冬奥会办公区”（Chen（2020））正在进行试点试验。
在中国，CBDC的引入是在高度数字化的经济和私人数字支付服务广泛使用的背景下。在世界上人口最多的国家和第二大经济体引入CBDC可能会产生深远的影响。除了为在线交易中使用的现金提供便利的补充外，CBDC还将为目前的移动支付双寡头（支付宝和微信支付）带来更多的多样性，它们共同控制着移动支付市场的94%（FSB（2019））。如果决定超越目前的试点阶段，DC/EP将成为M0的补充，M0包括纸币和硬币，以及中央银行存款账户。它并不打算完全取代实物现金。
图8描述了DC/EP的主要设计特征，遵循CBDC金字塔。目前DC/EP试点的架构完全是“混合CBDC”模式：它的特点是CBDC是对中国人民银行的债权，但用户引导和实时支付服务由中介机构（称为“授权运营商”）运营。中央银行定期接收和存储零售资产和交易的副本。
Fan（2020）强调，中国人民银行的作用是提供核心基础设施，而商业银行、其他支付服务提供商和电信等中介机构将为公众提供服务。鉴于现有的信息技术基础设施、处理能力和中介机构的合格员工，这种方法可防止风险集中在中央银行、现有金融机构的非中介化以及资源的重复或浪费。
DC/EP基础设施的主干将是一个与传统数据库和DLT的混合系统。然而，中国人民银行强调，DLT技术对于如此大规模的应用还不够成熟。为了结算交易，任何系统都必须能够每秒处理300000笔交易（TPS），以适应中国的大型零售交易。
中国人民银行不限定中介机构使用任何特定的基础设施或任何特定的技术途径。但是，对于交易记录和对账，可以使用DLT。金融中介机构仍将负责了解客户（KYC）支票和零售服务。尽管如此，以人民币计价的CBDC将是中国中央银行的直接债权。
在准入方面，中国人民银行决定采用基于代币、半账户和账户的混合支付工具。身份将基于“账户松散耦合”，这样用户可以在日常交易中匿名使用DC/EP，但“运营机构应通过异步传输及时向中央银行提交交易数据”（Fan（2020））。这将确保用户彼此保持匿名，但允许中央银行“跟踪必要数据，以实施审慎监管、打击洗钱和其他刑事犯罪，并减轻商业银行的工作量”（Fan（2020））。
钱包是基于多种形式的身份认证（ID），并不是所有的钱包都需要包括姓名和其他个人信息。特别是，它们可以容纳中介机构提供的代币或账户，并允许个人决定是否连接到银行账户。为了适应不同级别的用户匿名性和访问权限，基于KYC级别的强度，将有多个级别的数字钱包，与更高的交易限制相关的KYC要求更高。限额一般与现有的纸币和硬币使用规则相联系；但具体细节尚未确定。
最后，关于国际互连，DC/EP将连接到现有零售和批发系统，包括RTGS系统。DC/EP的主要目标是国内零售。尽管如此，如果能够与外国司法管辖区达成谅解，非居民（如游客和商务旅行者）可以使用外国手机号码进入DC/EP，以获得入门级钱包。中国人民银行将努力确保持续遵守相关的反洗钱/反恐融资规定。
展望未来，DC / EP可能会用于与外国交易方的人民币-发票交易，但这仍需与其他中央银行和实体进行协商。在完成概念验证并进行了试点之后，奠定了基础：初始测试涉及商业银行，支付服务提供商和其他私营部门机构。所有授权运营商都制定了退出计划，作为试点计划的一部分，类似于“沙盒”模式，以确保流程可逆。确切的发布日期尚不清楚。在国际讨论中，中国人民银行的代表指出，跨国协调对于确保跨境标准的一致性很有用。有人提到CPMI和金融稳定委员会（FSB）等论坛是与其他中央银行，监管机构和公共当局合作的合适场所。
瑞典央行：”e-krona”项目
另一个先进的CBDC项目是世界上历史最悠久的中央银行瑞典中央银行（Sveriges Riksbank）。在另一个高度数字化的经济体瑞典，现金使用数年来一直在下降，以至于越来越多的商店不再接受现金。注意到其经济正在见证“全球现金最大和最快的下降”（Riksbank（2019）），瑞典银行站在全球最前沿讨论发行CBDC的可能性（见Skingsley（2016）；Ingves（2017））。
与其他中央银行一样，瑞典中央银行研究了几种技术和方法（见瑞典中央银行（2017））。目前，它正在开发“e-krona”项目的概念证明（见Sveriges Riksbank（2020））。同样，CBDC将作为现金的补充，而不是现金的替代品。
目前瑞典银行概念证明的架构是一个混合CBDC（图9）。CBDC是瑞典银行的直接债权，支付业务由支付服务运营商运营。在具体的设计上，瑞典银行的研究人员Armelius等人（2020b，第87页）指出，正在进行的试点是“在任何特定时刻流通的所有“e-krona”的分散数据库，在那里，瑞典银行在交易完成前对所有交易进行验证。”他们将其归类为“中间人分散解决方案”，还注意到这种设计将要求瑞典银行“在一个或几个中间人出现故障时提供应急解决办法，以防止出现大量最终用户无法支付“e-krona”的情况”（见第89页）。
基础架构和技术实施基于使用R3的Corda的DLT，并与多个公证人一起运行。由于概念验证的性质，目前所有这些都在瑞典中央银行及其技术合作伙伴的控制之下。
在准入技术方面，瑞典中央银行试点的CBDC是基于账户的，但考虑了低值代币预付卡的选择。在正在进行的试点模式中，瑞典中央银行发行了CBDC，但它们被存储在中介机构的钱包里。 对钱包的访问基于识别钱包的所有者。展望未来，瑞典中央银行还可能开发CBDC支付卡，直接用于小额支付，而无需访问钱包（即基于代币的准入）。
除了目前的概念证明，更广泛的设计正在考虑中。瑞典中央银行本身并未就首选技术架构发表意见，只是“e-krona”将是瑞典中央银行的直接债权（即不考虑间接/合成模式）。然而，它的研究人员，代表他们自己的观点，已经考虑了更详细的选择。例如，在架构方面，Armelius等人（2020b）讨论了没有中介的集中模型、有中介的集中模型和合成（间接）模型的政策权衡。关于后者，他们认为“不清楚这是否真的应该被视为CBDC”，因为它不是对中央银行的直接债权（Armelius等人（2020b），第89页）。然而，这些研究人员也判断，即使是混合型和中间型模型，瑞典中央银行的参与程度和运行该系统的成本仍将相当可观。除了架构、技术和准入方面，传统技术和基于DLT的技术都在考虑之中。优先考虑基于开源代码的解决方案。实际CBDC的一个关键要求是良好的线下业务，其中包括通过上述讨论的低值预付卡。
关于互联互通，“e-krona”的重点是国内的，非居民零售只能通过游客使用预付卡进行小额购物。在批发方面，CBDC将连接银行系统和RTGS，从而实现跨境支付。
加拿大中央银行：CBDC应急计划
加拿大中央银行（Bank Of Canada）就数字货币这一主题进行了杰出的研究和政策沟通。威尔金斯（2016）是最早支持CBDC的高层决策者之一，工作研究人员很早就在积极研究这一问题和相关问题。
尽管起步较早，加拿大中央银行（bankofcanada）并没有表示正在开发CBDC零售试点或概念证明。相反，它概述了一个关于加拿大应在何种条件下发展CBDC的全面计划。它还制定了潜在的架构，并通过与其他中央银行合作的一系列新型支付技术项目积累了相关的技术知识（例如，见加拿大中央银行（2017））。事实上，正如Lane（2020）在2020年2月指出的：
“我们得出的结论是，目前没有令人信服的理由发布CBDC。加拿大人将继续受益于现有的支付生态系统，前提是它是现代化的，并且仍然适用于目的[……]尽管如此，世界可以很快改变。加拿大中央银行可以想象我们会考虑发行CBDC，这样我们就可以继续为加拿大人提供值得信赖的支付方式。”
特别是，加拿大中央银行考虑了（i）减少或完全取消使用实物现金的情况，以及（ii）私人加密货币或稳定币作为支付手段大幅侵入的情景。为了应对这些不测事件，加拿大中央银行正在进行利益相关者参与讨论，与大学和公司合作设计CBDC。它还作为CBDC国际工作组的一部分进行国际合作。
如果要开发CBDC，则设计的总体目标是加拿大中央银行（Bank of Canada）的数字负债，在可能的范围内，这与实物现金的属性非常相似。CBDC不会取代现金，而是设计成一个具有良好弹性和可访问性的数字附加功能。
由于总体设计目标非常明确，加拿大中央银行还列出了架构的元素（图10）。首先，CBDC是“以加元向加拿大中央银行提出的债权”（Shah等人（2020）），即不采用间接/合成方法。相反，分析说明列出了三种可能的架构，分别对应于“直接CBDC”（加拿大中央银行提供整个CBDC支付系统）和“混合CBDC”（加拿大中央银行只发行和赎回CBDC，私营部门中介机构提供最终用户服务）或“中间CBDC”（与混合模式相同，加拿大中央银行无法访问零售交易的完整账本）。也有可能提供一种混合选择，即中介机构执行大部分支付，但加拿大中央银行可以根据社会目标直接进行一些零售支付。后一种方法的目标是从支付中介机构提供的有价值的服务中获益，但同时也有一种直接操作的选择来服务于公共政策目标，如普及服务。
到目前为止，基础设施的细节还没有详细说明。加拿大中央银行在一些新颖的基于DLT技术的概念验证支付项目方面拥有丰富的经验它指出，虽然DLT技术可能是一个基础设施的解决方案，但它绝不是必要的。同时考虑多种技术，并根据性能选出优胜者。
将考虑基于帐户和基于代币的准入解决方案，可能采用分层：基于匿名代币的选项（包括但不限于储值卡）允许小额支付。这可以通过一种低成本的专用通用接入设备（UAD）来实现（Miedema等人（2020）），它可以让没有智能手机的用户使用CBDC。对于更大额的交易，则需要基于帐户的准入。关于这种分层的细节，特别是在执行适当的AML/KYC标准时，当前的现金执行水平就是模型。将选择分层，以使反洗钱和相关问题不会比目前更严重。鉴于可编程货币为非法使用开辟了新的选择，实现同样的执法水平可能需要减少对“大额”支付的定义。
在零售互连方面，尽管CBDC的重点放在国内，但基于代币的CBDC的选择自然使游客和其他非居民可以使用该系统进行低价值支付。同样，该系统的总体设计将使与国际使用和规避外国资本管制有关的问题不比当前基于现金的系统严重。
在批发互连方面，加拿大中央银行将确保CBDC与所有其他付款方式可以互操作，以便可以将其与银行存款和现金自由兑换。CBDC也将直接连接到大额转账系统，该系统处理批发付款。由于与国内支付系统的多种连接，这些系统与国外支付系统的所有连接也将得到保证。
结论
中央银行数字货币可能是一种很快就能在全球许多国家使用的新型支付技术，这篇论文研究了中央银行数字货币的兴起。我们提出了一种新的CBDC项目指标(CBDCPI)。我们的研究表明，在手机使用率和创新能力较高的地区，这一指数较高。特别是在非正规经济规模较大的地方更容易出现零售型CBDC，而在金融发展程度较高的经济体中，批发CBDC更发达。我们也注意到，CBDC项目在动机、经济和技术设计两方面因国家不同而有明显差异。许多中央银行正在追求这样一种模式，即CBDC是中央银行的直接负债，但有私营中介机构参与。为了更好地理解这些差异，我们对中国人民银行、瑞典中央银行和加拿大中央银行的三个先进实例进行了扩展。
鉴于CBDC的新颖性，以及对资金的性质和提供进行“全新”思考的范围，根据不同国家的经济环境和用户的优先事项，采取不同的方法是很自然的。在那些数字支付已经非常先进，而现金使用正在减少的国家，中央银行可能会做出特别的反应，以确保公共部门提供的支付手段的持续可用性。在数字支付普及率较低的国家，金融包容性可能是一个重要的推动因素。架构、基础设施、准入和互连的选择将根据本地情况进行调整。
然而，我们的概述也显示了一些关键的共同特征。特别要指出的是，我们调查的所有设计都不是为了取代现金，而是为了作为补充。其中多数仍需要中介机构发挥强大作用——尽管可能与中央银行直接提供某些服务并行。没有一项设计追求的是间接模式，即CBDC是对中介机构(而非中央银行)的负债。我们认为，各国中央银行可以通过分享有关驱动因素、方案和技术的信息，相互学习，从而对该领域的国际政策工作形成互补。
展望未来，Covid-19疫情等事件凸显了获得多样化支付手段的价值，以及任何支付方式都需要像现金那样具有包容性和抗风险能力(见Auer等人(2020))。虽然预测未来的一系列挑战是困难的，但各国中央银行将继续从长远考虑，并仔细考虑CBDC在未来一系列潜在情景中的作用。