鈔票是央行貨幣中最明顯的形式，因為它們為公眾廣泛使用。美聯儲鈔票是美國的官方貨幣，於1914年隨著美聯儲的建立而首次發行。截至2020年3月31日，約有1.8萬億美元的美聯儲鈔票在流通。根據一項經濟研究，約有一半的美國流通貨幣在國外持有。與流行的“現金死亡”報告相反，即使支付交易的現金使用量可能下降，終端使用者仍會持有美聯儲鈔票。表1顯示了過去二十年來流通中的美聯儲鈔票的價值增長。
銀行存款是央行貨幣的另一種形式。符合條件的金融機構可以將資金存入中央銀行。截至2020年3月31日，美聯儲的商業銀行存款約為2.5萬億美元。金融機構可以透過中央銀行運營的支付服務將這些資金從一家機構轉移到另一家機構。美聯儲維持多項服務以促進批發和零售支付。其中包括檢查處理服務；FedACH ®（一種支援信用轉賬和直接借記的自動票據交換服務）和Fedwire®基金和全國結算服務，支援批發支付。2019年的一天內，這些系統處理了超過3萬億美元的交易價值。
2019年8月，美聯儲宣佈將開發FedNowsm服務，這是一種新的銀行間24x7x365實時總結算（RTGS）服務，具有綜合清算功能，以支援美國的即時支付。這項新服務將為收款人提供實時，確定性的近乎實時的銀行間結算和資金可用性，這對消費者可能具有巨大的影響：參與該服務的銀行將為他們的客戶提供即時訪問透過FedNowsm服務收到的資金的許可權（包括夜間，週末和節假日）。相比之下，當今的零售支付，消費者最多可能需要幾天的時間才能獲得資金。
央行數字貨幣的潛力
在沒有中央實體和金融中介的情況下運作的私人數字貨幣的興起激發了人們對如何交換價值的興趣。分散式賬本技術（DLT）具有潛力，可以使廣泛的參與者更新共享的同步賬本，這與傳統的支付系統有所不同，傳統的支付系統依賴於單個實體來管理集中式賬本。因此中央銀行和其他機構已經開始根據DLT和其他技術重新考慮支付系統的基本原理。
儘管各國中央銀行已經對DLT和CBDC進行了十多年的研究，但在過去幾年中，人們的興趣大大增加了，部分原因是某些司法管轄區的現金使用量下降的速度加快，進一步的技術發展解決了該國早期的侷限性DLT的實施，以及最近出現的私人發行的全球穩定幣（例如Facebook提出的Libra）。COVID-19疫情還導致中央銀行進一步考慮可能會提高支付系統的總體安全性和效率，包括開發數字貨幣以及進行貨幣和財政行動。
此外，CBDC的支持者還強調了其解決其他一些政策目標的潛力。例如，推廣CBDC是降低交易費用，幫助金融包容，促進跨境支付，鼓勵採用新服務和功能形式的創新，改善貨幣政策的執行方式，減少金融犯罪並增強數字交易隱私的一種方式。CBDC實際上可以提供這些好處的程度在很大程度上取決於其設計。由於在CBDC的關鍵設計特徵上沒有明確的共識，因此CBDC的支持者傾向於設想可以提供很多好處的CBDC。但是，CBDC的所有好處不可能在實踐中共存。
支付方式比較框架
在現代支付系統（例如現金和RTGS系統）的背景下，可以考慮CBDC相對於現有支付方式的好處。RTGS系統在設計上有很大不同-從批發支付用途（例如Fedwire®資金服務）到零售支付用途（例如FedNowsm當前正在構建服務）。還應將CBDC的好處與可以透過增強這些RTGS系統而提供的附加功能相比較。在本說明中，此類潛在增強功能被視為“ RTGS +”系統，這意味著RTGS系統旨在最大限度地發揮其全部技術潛力，包括因政策原因限制RTGS系統的領域（例如，允許非銀行參與的24x7 RTGS系統）。
為了進行本文中的比較，對支付機制的測量主要分為以下七類：可訪問性，匿名性，不記名票據，獨立性，運營效率，可程式設計性和服務可用性。這些類別並非詳盡無遺，而是側重於具有更大潛力的領域差異。在某些情況下，類別之間可能存在很強的相關性。例如，由不記名票據可能具有更強的“獨立性”，因為需要的中間人更少。不考慮其他重要類別，因為它們代表已知的差異（例如，中央銀行與商業銀行的責任），或因為技術在立法、監管或政策解決方案（例如隱私）中起著次要作用。
可訪問性
支付中的“可訪問性”是指消費者對支付機制的訪問。現金通常對每個人都是可用的，而RTGS系統的訪問通常僅限於合格的金融機構。在美國，由於大型的銀行分行網路，自動櫃員機和幾乎普及的零售店認可，現金隨時可用。已普及的RTGS系統仍然限於擁有銀行賬戶的系統（多達93.5％的美國家庭）。其餘的6.5％或大約840萬美國家庭沒有銀行賬戶，因此無法使用。如果將RTGS系統擴充套件到包括目前提供預付卡的非銀行參與者，則他們將覆蓋95.2％的家庭。使用銀行賬戶或智慧手機作為切入點的CBDC可以覆蓋96.7％的家庭。如果CBDC使用銀行賬戶並在不使用智慧手機的情況下透過行動網路執行，則可以覆蓋98％的家庭。
匿名性
消費者通常希望在可行的情況下選擇進行匿名私人交易。現金允許消費者在現實世界中進行匿名交易。大多數電子支付系統，包括RTGS，都不允許匿名，因為這些支付服務的提供者必須遵守規則和法規，包括AML，BSA，KYC和電子記錄儲存要求。CBDC幾乎肯定也需要遵守AML，BSA和KYC法規，因此CBDC不太可能提供與現金相同程度的匿名性。此外，作為數字支付系統，CBDC將保留交易的電子歷史記錄。儘管可能存在為CBDC提供匿名性的技術，但考慮到洗錢和其他非法金融活動的可能性，任何中央銀行極不可能採用完全匿名的工具。
不記名票據
在物理世界中，不記名票據是一種對持票人“應支付”的票據。不記名票據的“獨特性”在於持票人對發行人有直接求償權。現金，有時還包括支票，都是不記名票據。純數字支付機制（例如RTGS系統）依賴於第三方維護的會計記錄，因此不被視為不記名票據。透過對數字物件的所有權或允許轉移物件的私鑰的所有權，可以將CBDC設計為承載工具，從而允許消費者僅透過持有和轉讓有效票據進行支付。如果這種工具具有離線交易功能，那麼CBDC的功能就等同於現金或背書支票。
獨立性
從終端使用者的角度來看，獨立性是指使用支付機制所需的中介成都（即，對金融或運營中介的需求越大，獨立度越低，反之亦然）。現金具有高度的獨立性，因為紙幣的兌換需要兩方之間進行實物兌換。但是，電子傳輸需要一定程度的中介。電子系統要求終端使用者使用物理裝置，例如晶片嵌入式卡或智慧手機。RTGS系統還需要使用金融機構接入網路。RTGS +系統可以將參與範圍擴大到非金融機構。CBDC作為數字支付系統，需要某種形式的中介，例如晶片嵌入式卡，移動裝置，移動服務提供商或數字錢包提供商。
運營效率
運營效率是支付機制的重要組成部分。該分析考慮了效率的兩個方面-中央銀行成本和其他社會成本。與現金業務相關的中央銀行成本很高。美聯儲2019年的貨幣預算約為9.6億美元。其中包括印鈔，生產設施的資本改善以及其他支援費用。相比之下，美聯儲FedACH®服務的2020年預算總支出約為1.55億美元，Fedwire®資金服務的預算總支出為1.4億美元。這些金額包括服務的一般運營成本，技術現代化專案，其他服務投資以及與維護網路以連線到這些支付服務相關的分配成本。總體而言，與提供電子支付服務相關的中央銀行成本大約是現金運營成本的15％。CBDC的運營成本結構可能更像電子系統，而不是現金運營。
然而，歸根結底，中央銀行對CBDC的運營成本將在很大程度上取決於其設計。在某些情況下，如果使用涉及私營部門的分散安排來處理交易，這些成本可能會低於自動票據交換所，即時支付系統或大額支付系統的成本。透過這種安排，私營部門將維護和操作一些用於結算和記錄交易的硬體。某些實現的成本可能會大大高於現有電子系統的成本。如果中央銀行直接為所有家庭和企業提供服務，這樣做的成本將是巨大的，因為中央銀行將需要新增適當的客戶支援服務。
任何成本分析都需要包括其他社會成本，這些成本很難量化。儘管如此，仍可以從市場觀察和資料中得出一些結論。例如，對於某些企業來說，接受和持有現金的成本非常高，以至於他們考慮完全放棄現金，即使接受電子支付也會產生成本。這表明現金對企業而言可能比電子支付的成本更高，因此，CBDC的成本可能低於現金。另外，研究表明，消費者對現金的感知成本高於支付卡（可能是因為使用現金的消費者沒有交易成本）。如果CBDC對消費者的成本大於零，則CBDC可能會比現金更昂貴。CBDC的社會成本，包括與銀行，服務提供商，商家和消費者相關的成本都是完全未知的。
可程式設計性
可程式設計性是數字貨幣的潛在特徵。設計為允許諸如智慧合約之類的可程式設計性的CBDC作為核心平臺的一部分，可以實現某些操作（例如利息支付）的自動執行。這些合約根據平臺的軟體協議執行任何數量的操作，並且可能被設計為對自動程式碼執行具有某些限制，例如某些支付的基於時間的限制。盡雖然目前的RTGS系統並沒有一些DLT系統所具備的可程式設計性水平，但RTGS系統可以透過應用程式程式設計介面（API）獲得類似的結果。這種設計模式要求RTGS系統操作員向外部參與者公開API，他們可以自己為自己的服務構建其他API功能。RTGS +系統還可以為客戶構建合作伙伴API。
服務可用性
從終端使用者的角度來看，支付機制將每年365天，每週7天，每天24小時不間斷執行。從歷史上看，只有現金才具有此功能，而電子支付系統必須遵守某些營業時間。可以連續使用的快速支付的出現消除了現金和電子支付之間曾經存在的“服務可用性”差距。CBDC也可能設計為具有24x7x365的可用性。如果CBDC具有離線功能，則該系統可能接近匹配現金的“服務可用性”。但是，關鍵區別在於，離線CBDC仍將需要物理裝置來完成交易。
支付方式比較
圖1提供了CBDC、現金、RTGS和RTGS +在各個主要類別中的比較方式的圖形化描述。雷達圖上的點代表每種支付機制在特定類別中的潛在最大值；這些點說明了相對的定性比較，而不是定量的分數。在此評估中，CBDC在可程式設計性方面的得分高於現金和RTGS，因為可以將智慧合約內建到CBDC平臺中。在潛在的運營效率方面，其得分高於現金和RTGS；在匿名性和獨立性方面得分低於現金；而在服務可用性和可訪問性方面，CBDC得分接近RTGS和現金服務。但是，這些點沒有考慮類別之間的權衡。例如，與依賴於聯網網路的CBDC相比，具有離線功能的承載工具CBDC不太可能具有相同級別的可程式設計性。
但是CBDC的設計需要權衡，這將改變上圖的形狀。CBDC可以大致設計為三種原型：（a）現金等價物；（b）基於新平臺構建的基於賬戶的CBDC；以及（3）混合CBDC。現金等價物是指CBDC被設計為具有離線功能的無記名票據。基於賬戶的CBDC相當於為公眾提供了直接訪問中央銀行賬戶的途徑。混合CBDC是透過第三方分發的CBDC，類似於當今支付系統中的中間結構。與混合CBDC相比，現金等價物和基於賬戶的CBDC可能更容易獲得，並且需要更少的中介。混合CBDC和基於賬戶的CBDC可能更具可程式設計性，因為它們可能不需要離線功能。
下面將這三種型別的CBDC與現有支付方式進行比較。圖表上的點是說明性的，使用相對比例，並且基於該CBDC型別固有的設計假設。
現金等價物CBDC
如果設計合理，CBDC可以作為潛在的現金等價物。如圖2所示，這樣的CBDC無法完全匹配現金特徵的唯一類別是匿名性和獨立性。AML，BSA和KYC要求可能適用於CBDC安排。這是至關重要的，因為擔心某些人可能希望使用現金等價的CBDC來規避這些要求。此外，由於CBDC涉及數字資訊的傳輸，因此CBDC將在乙太網的某處保留電子記錄。考慮到具有離線功能的分散系統涉及的操作複雜性，CBDC現金等價物的運營成本可能會比RTGS系統高，但它可能比現金便宜。CBDC現金等價物可能與允許外部API的RTGS系統具有相同級別的可程式設計性。
基於賬戶的CBDC
在許多情況下，基於賬戶的CBDC實際上相當於中央銀行直接向公眾提供賬戶。這種方法還將擴充套件RTGS系統的數字範圍。相對於RTGS系統，CBDC可以支援更大程度的電子交易匿名性（考慮到結算過程中可能需要遵守AML/BSA要求的中間人更少）。如果在新平臺上構建，CBDC可以透過智慧合約擴充套件可程式設計性，並且根據設計，與現金或RTGS系統相比，中央銀行的運營更具成本效益。如圖3所示，就匿名性、不記名票據或獨立程度而言，基於賬戶的CBDC可能不是一個好的現金等價物。
混合CBDC
CBDC也可以設計為分層結構，在這種結構中，CBDC由中央銀行發行，中介機構處理支付。圖4突出顯示了此模型的潛在好處。與RTGS系統相比，混合CBDC的主要優勢在於CBDC的潛在可程式設計性。CBDC可能允許智慧合約，而RTGS系統將限於API可程式設計性，而API可程式設計性並未內建在平臺本身中。在其他方面，混合CBDC可以與RTGS +系統相媲美，如果將維護賬本的部分工作和成本轉移給參與者，則該模型將對中央銀行有用，因為該模型將使中介機構負責實現交易。
結論
儘管中央銀行和其他機構都在考慮CBDC及其潛在設計，但評估這種新型支付機制的好處至關重要。儘管CBDC永遠不可能同時複製現金和RTGS的所有特徵，但在某些情況下，它有可能在兩種現有支付方式上得到改進。但是，中央銀行將需要確定CBDC應該改進哪些功能，並選擇最能實現這些目標的原型。這些決定決定了作為支付手段的CBDC的價值主張，並可能決定CBDC是僅僅是現有支付機制的增強還是更具革命性的發展。
