[论文解读] Delta Hedging Liquidity Positions on Automated Market Makers

Akhilesh Adam Khakhar, Xi Chen|arXiv (Cornell University)|Aug 4, 2022

Financial Markets and Investment Strategies被引用 7

一句话总结

本文提出了流动性头寸损益（Liquidity Position PNL）这一新指标，可准确衡量自动做市商（AMMs）中流动性头寸因基础资产价格变动而导致的净值变化。该文提出了一种基于衍生品的德尔塔对冲算法，能有效消除统一（Uniswap v2）和集中（Uniswap v3）流动性头寸的单边风险，使流动性提供者可在不承担价格波动风险的情况下获得交易手续费收入。

ABSTRACT

Liquidity Providers on Automated Market Makers generate millions of USD in transaction fees daily. However, the net value of a Liquidity Position is vulnerable to price changes in the underlying assets in the pool. The dominant measure of loss in a Liquidity Position is Impermanent Loss. Impermanent Loss for Constant Function Market Makers has been widely studied. We propose a new metric to measure Liquidity Position PNL based on price movement from the underlying assets. We show how this new metric more appropriately measures the change in the net value of a Liquidity Position as a function of price movement in the underlying assets. Our second contribution is an algorithm to delta hedge arbitrary Liquidity Positions on both uniform liquidity Automated Market Makers (such as Uniswap v2) and concentrated liquidity Automated Market Makers (such as Uniswap v3) via a combination of derivatives.

研究动机与目标

• 通过引入更准确的净值变化度量方式，解决AMM流动性头寸中的永久性损失风险。
• 开发一种实用的德尔塔对冲策略，消除对基础资产价格变动的单边风险暴露。
• 采用低延迟、低交易成本的方法，使流动性提供者可在不承担价格风险的情况下获取交易手续费收入。
• 将德尔塔对冲框架扩展至统一流动性与集中流动性AMM（如Uniswap v2和v3）。
• 提供一种可复现的、基于期权的组合策略，利用中心化交易所的衍生品近似复制流动性头寸的损益（PNL）

提出的方法

• 将流动性头寸损益（Liquidity Position PNL）定义为最终资产价格的函数，取代“永久性损失”作为净值变化的主要度量指标。
• 使用最小二乘回归计算一个近似最优的期权组合，以复制流动性头寸损益函数的负值。
• 将该算法应用于统一和集中流动性AMM，确保其在Uniswap v2和v3中的适用性。
• 推导出在中心化交易所（如Deribit）上交易的欧式期权组合，用于对冲流动性头寸风险。
• 确保该策略仅需少量交易，且不依赖高频或低延迟执行系统。
• 通过验证：流动性头寸与衍生品组合的总价值在价格波动下保持稳定，从而验证该方法的有效性。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何比使用‘永久性损失’更准确地衡量AMM中流动性头寸的净值变化？
• RQ2 基于衍生品的德尔塔对冲策略是否能有效中和统一和集中流动性AMM中的单边风险？
• RQ3 在不同价格情景下，能够复制流动性头寸损益负值的最优期权组合是什么？
• RQ4 与依赖订单簿频繁再平衡的做市策略相比，该策略在成本和有效性方面有何差异？
• RQ5 在现实世界去中心化金融流动性提供中，基于期权的对冲策略面临哪些实际实施约束？

主要发现

• 流动性头寸损益（Liquidity Position PNL）相较于‘永久性损失’，能更准确、更直接地衡量流动性头寸的净值变化。
• 基于最小二乘回归的衍生品组合能有效复制流动性头寸损益函数的负值，适用于各种价格变动情形。
• 该德尔塔对冲策略能有效消除单边风险，使组合总价值在基础资产价格变动下保持稳定。
• 该方法实用且成本低廉，仅需少量交易，且无需低延迟基础设施，对零售和机构提供者均具可及性。
• 该策略适用于Uniswap v2（统一流动性）和Uniswap v3（集中流动性）AMM。
• 该方法使流动性提供者可在不承担价格风险的情况下获得交易手续费，且可通过中心化期权市场（如Deribit）实现复制。