基于区块链的网络没有中心主体。因此，我们需要一个使用代币(作为媒介)和市场原则的系统来帮助个人发展网络，即使他们的行为是为了追求自己的利益。这叫做 令牌模型，在去中心化网络中扮演着看不见的手的角色[ 39］．

为了设计代币经济，我们考虑了2个著名的经济学理论:博弈论和机制设计。在博弈论中，现有的商业计划是给定规则(市场条件)的，目的是确保公司做出最佳选择以实现利润最大化。该理论研究的是给定博弈中的最佳策略。它解释了如何在几个理性的决策者相互竞争以赢得对方的情况下得出结论。它被称为 游戏因为这让人联想到一个真实的游戏，竞争对手使用策略来取胜。 40］．博弈论与机制设计之间的关系如中所述 图1．招聘组织者能够制定游戏规则，以便在我们的场景中实现成本和时间方面的预期目标( 图1［ 41])。

然而，去中心化网络的设计恰恰相反。机制设计使用了一种工程方法，设计师在战略环境中通过应用经济机制和激励来设计战略，理性地朝着预期的目标行动。也被称为 逆博弈论因为它开始于游戏的结尾并向后移动。 34］．

通过机制设计原理，我们可以减少试错带来的成本，并作为理论模型为解决现实问题提供一个平台。结合区块链，各种类型的研究都采用了机构设计。拍卖是区块链环境下具有随机性和信息公开性的机制设计的代表[ 36］．基于这种可能性，之前的一项研究[ 35]提供了利用机制设计和博弈论分析区块链协议的框架。这些研究[ 35， 36]建议机制设计可以应用于区块链系统，特别是医疗区块链经济，从而导致基本代币经济的发展。我们希望为患者参与的代币经济和个人健康记录中的数据提供建立真实模型。首先，我们假设了一个具有基本变量的基本场景——为一个旨在减肥的活力项目招募健康的参与者。“活力计划”是一项以科技为基础的健康计划，大多数人寿保险单都包含该计划，以支持和奖励健康习惯[ 42， 43］．其次，我们用另一个假设的验证场景来验证模型的稳健性——为抗癌药物的临床试验招募参与者。

当在现实世界中招募活力计划的参与者时，人寿保险公司会为参与该计划的人提供激励。使用智能合约，这种机制很容易应用到区块链。此外，区块链保护个人健康信息，并能够通过应用程序进行通用招聘;因此，可以通过卫生保健区块链高效、安全地招募参与者。

同时，公司在区块链上向参与者提供的补偿是加密货币。因此，讨论如何计算这种加密货币的价值是至关重要的，它可以通过多种方式来执行。比特币的价值是由自由市场决定的。假设活力计划参与者是在区块链上招募的;人寿保险公司必须有一定数量的加密货币。收到加密货币的参与者必须能够为了自己的利益进行交换。在传统的区块链中，运营商通过维护区块链系统来换取加密货币。但是，除非人寿保险公司参与区块链操作，否则必须从另一方购买加密货币，以确保一定数量的加密货币。此外，假设这种加密货币的价值发生变化，可能会有人担心区块链系统中的总金额会变成负数。为了解决这些问题，我们定义了一个概念 货币兑换，假设一定数量的加密货币可以用一定数量的法定货币购买或交换。这种方法的优点是，整个区块链系统的加密货币总量和加密货币的法定价值不低于零，这有助于医疗区块链稳定运行。

区块链系统中存在多个成员，并具有货币交换。首先，有一个区块链操作方，操作区块链并充当货币交易所。在本研究中，假设区块链运营方不影响代币经济，因为该方只生成加密货币，加密货币的价值通过交易所固定。其次，有一个数据提供者，它拥有患者的健康信息。存储个人健康信息的成员包括医院或基因公司等实体。当他们存储的信息发生交易时，他们从请求信息的成员那里接收加密货币。接收加密货币的原因是存储信息的成本。第三方是医疗信息平台的用户。用户可以是请求他们的基因组信息的病人，可以是上传他们的生活日志数据的健康人，也可以是想招募参与者的人寿保险公司。在本研究中，我们假设一家寿险公司从机制设计的角度出发，通过招募参与者，并根据激励金额的不同，确定招募周期的长短。

我们选择了凸优化模型。对于每种情况，我们假设在临床试验获得奖励时可以找到预期的招募时间。对于每个完成招募pair的奖励和时间，我们获得应用该pair的成本。奖励和时间 t在成本最低的点将是优化值。

为了找到给定奖励金额下的预期招募时间，确定每个参与者同意参加临床试验的概率。然后使用伯努利实现，我们得到了同意到的预期参与者数量 N天。假设概率 我参与者同意的是 问_我 ．在这种情况下，人们最终是否会最大限度地同意 N与伯努利实现相同。第一天达成一致的概率是 问_我 ，第一天达成一致第二天达成一致的概率为(1 - 问_我 ） 问_我 ，第三天达成一致的概率为(1 - 问_我 ）² 问_我 ．方法实现此操作时 j第一天，预计到会人数达到约定 j天数可以通过

因此，如果将这些期望添加到所有 我，预计参加人数直到 n天数。当奖励和 n给出了预期的参与人数，可以得到，如果 n得到的是，这个值 n是招聘的预期完成。

将这些期望值聚集在一起，我们确定了参与者的预期数量 N天。当我们找到最小值时 N即预期参与人数超过公司目标参与人数，则我们获得的奖励和最小 N对。我们把这些对放到代价函数中，得到(reward， N，成本)对，成本是最小的。

奖励会影响每个参与者的同意概率，而这种同意概率又会影响预期的招募周期 t．请注意，预期招聘周期是奖励的函数。因此，可以得到奖励和期望的招聘周期对。我们可以通过考虑应用于代价函数的这些对的代价值来创建一个元组。因此，的关系 t与报酬和成本的关系与报酬可以得到。 图4显示了在基本场景中公司的时间权重为1500时的关系，和 图5显示公司的时间权重为100的验证场景中的关系。因为基本场景假设公司不能访问参与者的一些信息，所以在计算预期招聘时间时，我们应该使用分布的期望值。因此，即使通过初始化改变了参与者的信息，图形也统一为一个。另一方面，验证场景允许公司访问所有参与者的信息，这意味着我们在计算预期招聘时间时应该考虑每个参与者的信息。因此，随着参与者信息的变化，图形也随之变化。 图5C和 图5D显示10个初始化。

在 图4而且 5，左图为薪酬与预期招聘周期的关系，右图为薪酬与成本的关系。奖励越小，预期招聘周期就越长，反之亦然。右图将薪酬与预期招聘周期放在成本函数中形成凸曲线。形状左侧高是因为时间成本增长，右侧大是因为奖励成本影响整个成本。因此，随着时间的急剧减少，左侧也呈现出类似的外观。右边变成了奖励的线性图，因为时间成本变得非常小。这两者之间权衡的中间部分将是成本最小化的点，奖励价值和预期招聘周期将是 奖励*而且 t *。

将仿真结果与优化结果进行了比较。自 奖励*是自变量，还是因变量比较合适 t *．为了获得稳健的结果，我们通过随机改变参与者的变量进行重复实验。对于每一个初始化，我们都模拟了100次，得到实验结果。然后，计算100个实验结果与招募时间之间的误差， t *．最后，我们得到了这些值的均值和标准差。在基本场景中，模拟值集中在优化值( 图6， 表1)．

图7而且 表2对于验证场景，最多显示2天内优化结果之间的差异。

公司可以调整参加人数 N时间权重α;因此，我们对 t *作为 Nα变化。1%的增量 N,在基本场景和验证场景中，招聘时间分别增加1.54%和2.22%。时间权重每增加1%，在基本场景和验证场景下招募时间分别减少1.54%和1.67%，说明该模型符合我们的常识，为参与者招募设计提供了指导。

在本文中，我们提出了两种带有机制设计的医疗保健区块链代币经济场景。我们在每个场景中设置参与者数量和招聘时间这两个基本成分，构建数学模型来解释两种场景，并模拟招聘时间和预期参与者数量的变化。通过机制设计，我们证明了招聘人员可以通过调整激励金额来设定期望和期望的参与人数和招聘时间。据我们所知，这项研究是第一次将机制设计应用于医疗保健，以解决现实世界的问题。

在经典博弈论中，游戏设计者不能定量地确定游戏的预期结果。他们可以期望理性的参与者相互竞争以获得最佳结果，因为他们假设参与者都是理性的，因此会采取行动使自己的利润最大化;然而，将这一假设直接应用于token经济的医疗保健区块链是不现实的，因为对医疗保健区块链的资助者来说，了解预期时间、成本和招募参与者的数量是至关重要的。

在我们采用机制设计的模型中，招聘人员可以通过调整参与者数量、招聘时间和奖励之间的关系来设定项目的量化结果。除了结果的可预测性之外，区块链系统可以为参与者提供更安全的环境，系统的不可变性，尽管与传统的招募参与者的方式相比，该系统对公众更加开放。

传统上，对卫生保健参与者的直接激励是否可接受的问题一直存在争议，因为直接激励可能会对医学研究和治疗结果产生偏见[ 44］．从医学的角度来看，对健康人群的直接激励不存在什么道德问题[ 45]，例如在基本场景中建模的那些。在验证场景中，可能存在对区块链参与者的直接激励的问题。然而，我们假设在未来允许直接激励参与临床试验的情况下，因为患者是在区块链系统上随机选择的参与者，并且我们假设可以允许直接激励来增加临床试验的招募和关注率。

从数学的角度来看，每个参与者的信息都是不同的，这取决于招聘公司是否能够获得这些信息。在招募健康个体时，我们假设公司无法获得每个参与者的信息，因为他们通常不需要严格的纳入标准，这意味着他们可以在结束招聘后排除一些申请人。在收集生活日志数据时，无法获得每个参与者在很长一段时间内的烦恼程度，我们只能看到烦恼程度的分布。在本研究中，假设该分布为均匀分布。在这种情况下，临床试验公司使用分布的期望值(即均匀分布的平均值)。同时，在验证场景中，每个参与者都需要向研究公司提供基因数据。从基因数据中，该公司可以推断出每个参与者达成一致的概率，并可以调整模型以适应现实数据。

招募参与者是进行临床研究或试验最困难的部分之一。然而，通过本研究中提出的数学建模和仿真技术，代币经济将使公司能够通过设置适当的招募参与者奖励来获得重要的见解，以了解他们是否能够在所需的时间内招募参与者。此外，由于难以招募到适合临床试验的参与者，企业可能会向医院要求提供患者信息。然而，医院觉得没有必要和理由提供自己持有的数据，或者即使医院愿意提供数据，使用患者数据的同意流程复杂，很多患者担心隐私和安全问题[ 46］．因此，可以应用区块链代币经济对参与区块链数据共享平台的实体进行适当补偿，从而缩小公司、医院和参与者(患者)在数据利用方面的需求差距，具有较高的安全性和隐私性，通过以用户为中心的参与，高效地招募参与者。这项研究是有意义的，因为我们能够建立合理的模型，可以作为一个起点，为病人招募设计医疗保健区块链。

我们的假设并没有反映出在现实世界中招募参与者的复杂情况。因此，如果我们的模型结果与招聘公司的期望不同，招聘就不会成功。具有基本强制性要求的模型，如招募时间、激励金额和参与者数量，并且没有复杂的假设，可以作为其他研究人员自己建模的起点，对他们有用——他们可以使用我们的框架作为基本场景，在医疗保健区块链中设计自己复杂的令牌设计。另一个限制是无法与实际数据进行比较和分析，从而提供更可靠的框架。

在医疗保健领域，很少有商业模式采用区块链技术。区块链的代币经济可以通过不可更改的可跟踪的代币交易系统激励医疗保健消费者，从而成为强大的驱动力。这项研究是在现实世界的医疗保健环境中设计代币经济的起点;我们模拟了两种可能的场景，优化了公司的成本，并将结果与仿真数据进行了比较。这项研究可以作为设计激励系统的基础，用于公司在一段时间内通过基于区块链的患者招募平台招募临床试验参与者或医疗保健项目参与者。