．智慧城市：使未來更加宜居的數位化解決方案

McKinsey Global Institute, 

Smart Cities: Digital Solutions for a More Liveable Future

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【3S MARKET】不論你支持什麼黨派，哪一位候選人，請把這份「麥肯錫對數位技術在智慧城市的解決方案調查報告」給他們，然後告訴他們，照著這些方向做，否則四年後，台灣因為每次選舉後的承諾無法兌現，將讓我們淪為落後國家！

來源： 企业网

由於城市變得越來越智慧化，它們變得更加宜居，也更加靈活。我們來展望一下，技術能為城市環境做出什麼貢獻。

直到最近，先進國家城市的領導者，才將默默奉獻的智慧技術，視為提高效率的主要工具。如今，技術正在以更直接的方式走進居民的生活。智慧手機已經成為城市的鑰匙，它將運輸、交通、公共醫療衛生服務、安全警報和社區新聞等，即時資訊傳遞給成千上萬的城市居民。

經過十年的反覆試驗，市政領導人意識到，智慧城市策略應該以人為出發點，而不是技術。「智慧（smartness）」指的，不僅僅是在傳統基礎設施中，安裝數位接口或簡化城市營運，它還涉及有目的地使用技術和數據，來做出更好的決策，實現更高的生活品質。

生活品質的涉及面很廣，從居民呼吸的空氣，到他們走在街上的安全感。麥肯錫全球研究院（McKinsey Global Institute，MGI）的最新報告《智慧城市：使未來更加宜居的數位化解決方案》，分析了數十種數位化應用，如何解決這些現實的、非常人性化的問題。

本報告發現，城市可以使用智慧技術，將一些關鍵的生活品質指標，提升 10％ 至 30％ —— 這些數據可以挽救生命、減少犯罪事件、縮短通勤時間、減輕健康方面的負擔，以及減少碳排放。

是什麼讓一個城市變得智慧？

智慧城市讓數據和數位化技術發揮效用，以制訂更好的決策，並改善生活品質。更全面、即時的數據使機構能夠在事件發展時觀察事件，瞭解需求模式如何變化，並以更快、成本更低的解決方案做出響應。

圖1

三個層面協同工作，使智慧城市生機勃勃（圖1）。

第一層是技術基礎，其中包括透過高速通信網露連接的大量智慧手機和感測器。

第二層由特定應用程序組成。將原始數據轉化為警報、洞察和行動需要合適的工具，這就是技術提供商和應用程序開發人員的用武之地。

第三層是城市、公司和公眾的資源使用情況。很多應用程序，只有得到了廣泛採用，並設法改變行為時，才能獲得成功。這些應用程序鼓勵人們，在非工作時間使用交通工具、改變路線、減少能源和水的使用，並在一天中的不同時段這樣做，以及透過預防性自我護理（Preventive self－care）減少醫療系統的壓力。

智慧城市技術具有改善城市生活品質的巨大潛力

麥肯錫全球研究院對智慧城市應用程序，如何影響生活品質的各個維度做出了評估：安全、時間和便利性、健康、環境品質、社會聯繫（social connectedness）和公民參與（civic participation）、工作和生活成本。

Smart cities have an opportunity to become far more ...

大量的結果反映了這樣一個事實，即應用程序在不同城市之間的表現有所不同，具體取決於遺留基礎設施系統和基礎起點等因素。

應用程序有助於城市打擊犯罪，並改善公共安全的其他方面

將一系列應用程序進行最大化部署，可以將死亡人數（謀殺、道路交通事故和火災所導致的）降低 8％ 至 10％。

在一個擁有 500 萬人口的高犯罪率城市，這可能意味著每年可以挽救 300 人的生命。毆打、搶劫、入室盜竊和車輛盜竊事件，可降低 30％ 至 40％。除了這些指標外，還有很多不可估量的好處 —— 居民來去自由而不必擔驚受怕。

技術不是犯罪問題的速效對策，但是機構可以使用數據，更有效地部署稀缺資源和人員。例如，即時犯罪地圖（Real－time crime mapping），利用統計分析來凸顯模式，而預測性警務（Predictive policing）則更進一步，它可以預測犯罪，在犯罪發生前予以阻止。

當事件確實發生時，槍擊檢測（gunshot detection）、智慧監視（smart surveillance）和家居安防系統（home security system）等應用程序，可以加快執法。但是，數據驅動的警務，必須以保護公民自由的方式進行部署，並避免將特定社區或群體當罪犯看待。

在生命受到威脅時必須爭分奪秒，一線救護人員在第一時間，到達緊急情況現場非常重要。智慧系統可以優化呼叫中心和現場作業，而交通信號優先權（traffic－signal preemption），可為緊急車輛提供清晰的駕駛路徑。這類應用程序，可將緊急響應時間縮短 20％ 至 35％。

響應時間已經短至 8 分鐘的城市，可以減少近 2 分鐘的時間。一個平均響應時間為 50 分鐘的城市，至少可以削減 17 分鐘。

智慧城市技術可以使日常通勤更快，使人少一分沮喪

世界各地城市的數千萬人，每天上下班都要忍受繁忙的交通，和過度擁擠的公交車和火車。改善日常通勤對提高生活品質非常重要。

到 2025 年，部署了智慧移行動通信應用的城市，有可能將平均通勤時間減少 15％ 到 20％，有些人的通勤時間，甚至可以進一步縮短。各個應用程序能發揮的潛力大不相同，具體取決於每個城市的密度、現有的交通基礎設施和通勤模式。

在一個擁有龐大交通系統的密集城市，智慧技術每天可以節省近 15 分鐘的平均通勤時間。在一個通勤十分勞累的發展中城市，智慧技術每天能縮短 20 至 30 分鐘的通勤時間。

一般而言，交通系統得到充分使用的城市，可以從簡化乘客體驗的應用程序中受益。使用數位看板或行動應用提供交通延遲的即時資訊，使乘客能夠即時調整路線。在現有實體基礎設施上，安裝物聯網感測器，有助於技術人員在故障和延誤發生前解決問題。

在自駕很普遍或公車，是主要交通方式的城市，舒解道路擁堵的應用更為有效。在公車出行為主要交通工具的發展中城市，交通信號的智慧同步，有可能將平均通勤時間減少 5％ 以上。

即時導航使駕駛員意識到交通延誤，並幫他們選擇最快的路線。智慧停車應用直接將他們指向車位，使他們不必徒勞地兜轉於城市街區，而浪費時間。

城市可以成為改善健康狀況的催化劑

由於城市密度很高，這使其成為解決健康問題的重要平台（儘管目前未得到充分利用）。我們意識到，技術在醫療領域的作用是廣泛的，不斷變化的，因此我們只分析能讓城市發揮作用的數位化應用。

我們量化了它們對殘疾調整生命年（DALYs）的潛在影響，這是世界衛生組織用於表達全球疾病負擔的主要指標，它不僅反映了因早逝而錯過的年華，也反映了因殘障而錯過的正常生活。如果城市將我們的分析中，包含的應用程序做了最大化部署，我們認為將 DALY 降低 8％ 至 15％ 是完全有可能的。

有助於預防、治療和監測慢性疾病（如糖尿病或心血管疾病）的應用，可能在先進國家最有作為。遠端病人監測系統（Remote－patient－monitoring system），有可能將高收入城市的健康負擔減少 4％ 以上。

這些系統使用數位化設備獲取重要數據，然後將這些數據安全地傳輸給別處的醫生進行評估。這些數據可以在患者需要早期干預時，提醒患者和醫生，避免併發症和住院治療。

城市可以使用數據和分析，來發現具有較高風險指數的人群，並更準確地制訂干預措施。所謂的行動醫療干預，可以發出關於疫苗、衛生、安全性行為，和遵循抗逆轉錄病毒治療方案（antiretroviral therapy regimen）等性命攸關的資訊。

在嬰兒死亡率（infant－mortality rate）較高的低收入城市，光是以孕產婦和兒童健康為重點的數據干預措施，就可以將殘障調整生命年（DALY）降低 5％ 以上。

如果發展中城市使用傳染病監測系統，在快速蔓延的流行病中領先一步，那麼將傷殘調整壽命年，進一步降低 5％ 是有可能的。透過視訊會議提供臨床咨詢的遠端醫療，也可以在醫生短缺的低收入城市挽救生命。

智慧城市可以提供更清潔，更具可持續性的環境

隨著城市化、工業化發展和消費的成長，環境壓力也在增加。建築物自動化系統、動態電價，以及一些行動應用，能將碳排放量減少 10％ 至 15％。

結合了高級計量和數位反饋資訊的用水跟蹤機制，可以在用水量較多的城市，促使人們保存用水並減少 15％ 的用水。在發展中國家的很多地方，最大的廢水來源是管道洩漏。

部署感測器和分析機制，可以減少高達 25％ 的損失。像垃圾按量收費（pay－as－you－throw）這樣的數位化跟蹤應用，可以將人均固體垃圾減少 10％ 至 20％。

總體而言，城市每人每天可節省 25 至 80 升水，並且每人每年可將不可循環利用的固體垃圾，減少 30 至 130 公斤。

空氣品質感測器不能自發地解決污染源問題，但它們可以發現污染源，並為進一步行動提供依據。對岸中國他們的首都北京，透過密切跟蹤污染源，並對交通和建設做出相應的調整，在不到一年的時間內，將致命的空氣污染物減少了大約 20％。

個人可以透過智慧手機應用，與公眾分享即時空氣品質資訊，從而採取保護措施。這可以將不利健康的影響，降低 3％ 至 15％，具體要看當前的污染水準。

智慧城市可以創造一種新型的數位城市公共空間，並增強社會聯繫

社區是很難量化的，但麥肯錫全球研究院對城市居民進行了調研，以查明與當地官員溝通的數位管道，以及促進實際互動的數位化平台（如Meetup和Nextdoor）是否會產生影響力。

我們的分析顯示，使用這類應用程序，幾乎可以使與當地社區建立聯繫的居民的比例翻一倍，與當地政府建立聯繫的人數比例，也增加了兩倍。

為公共機構和地方機構建立雙向溝通的管道，這可以使市政府反應更敏捷。很多城市機構在社交網路上一直十分活躍，而另一些城市機構則自行開發了公民互動應用程序。

這些管道除了傳播資訊外，還為居民提供了報告問題、收集數據或權衡規劃問題的工具。巴黎實施了參與式預算（participatory budget），邀請所有對項目發表想法，然後舉行在線投票，以決定哪些想法可以獲得資金。

將城市變成智慧城市，不是創造就業的策略，但智慧解決方案可以提高當地勞動力市場的效率，並略微降低生活成本。

很多地方官員都想知道，將城市變成智慧城市是否能創造更多的高薪技術工作，或加速自動化浪潮。我們的分析發現，這對正規的就業有一定的積極影響。智慧技術將直接使一些人失業（例如市政府的行政和現場工作），同時也創造了其它的工作機會（例如維護，駕駛和臨時安裝工作）。

電子職業中心（E－career center）可以透過建立更高效的雇用機制，以及吸引更多失業和不工作的人加入勞動力隊伍，從而產生一定的積極影響。

數據驅動的正規教育和線上再培訓計劃，可以加強城市的技能儲備。將營業執照簽發、土地報批和稅務申報等政府職能數位化，可以使當地企業免於繁文縟節，從而有助於營造更具創業精神的商業環境。

世界上很多最具活力和最令人嚮往的城市，都面臨著嚴重的住房短缺，這推高了房租和房價。擴大房源可以降低這些成本。很多地方因官僚體制而陷入了土地徵用、環境研究、設計審批報批等困境。

對這些流程進行數位化，可以避免風險和延誤，從而推動更多的建設。此外，大多數城市有大量可用來擴充房源的閒置土地。創建開源的地籍數據庫（open－source cadastral databases），有助於發現可供開發的地塊。

智慧應用程序可以在其它領域節省成本，例如鼓勵人們更高效地使用公用事業和醫療系統。家居保全系統、個人警報設備，和可穿戴設備等產品涉及到消費，但人們願意為它們所帶來的價值買單。行動應用程序也帶來了新的價值，儘管線上計程車調配系統（e－hailing）可能會鼓勵人們更頻繁地搭計程車。

然而，線上計程車調配系統，和其它共享應用程序，使一些人放棄購買私家車。麥肯錫全球研究院估計，普通人可以節省高達 3％ 的當前年度支出（current annual expenditure）。

從目前全球 50 個城市的部署情況來看，即使是最先進的部署仍然任重而道遠

麥肯錫全球研究院為全球 50 個城市的部署情況拍了快照，這不是為了加冕全球最智慧的城市，而是展示全球正在進行的全部活動。這包括評估每個城市的技術基礎，城市當前的應用推廣和公眾採用率。

我們對每個城市的技術基礎的觀點，都考察了感測器和設備的覆蓋程度、通信網路的品質，以及開放數據端口（open data portal）的存在。其中最先進的城市是阿姆斯特丹、紐約、首爾、新加坡和斯德哥爾摩 —— 但即使是這些領跑者，也只佔當今綜合技術基礎的三分之二。

總的來說，中國、東亞、歐洲和北美的城市擁有相對強大的技術基礎，中東的豪華城市也是如此。但非洲、印度和拉丁美洲的城市卻相對落後，尤其是在感測器層的安裝上沒跟上，這是資本支出最大的要素。

我們使用當前智慧應用程序的一個檢驗清單，來衡量每個城市的實施進度。大多數城市一直都很重視行動性，但總體上實施了最多應用程序的地方（倫敦、洛杉磯、紐約、首爾、深圳和新加坡）已涉足多個領域。有些城市尚未實施，能最大限度地解決一些優先事項問題的應用程序。

麥肯錫全球研究院在所有被分析的城市，進行了線上調查，以評估居民對其環境中，已經發揮作用的技術的看法。我們發現，亞洲城市在認知，使用和滿意度方面表現最佳，而歐洲城市則落後了。

積極的採用和認知，似乎和城市的青年人口相關，他們不僅接受了更加數位化的處事方式，而且對此表現出期待。

智慧城市改變了基礎設施的經濟，為合作夥伴和私營部門的參與創造了空間

智慧城市技術有助於城市最大化利用資產，無論是擁有大量的遺留系統，還是從頭開始創建。在有形資產和維護上，進行投資的問題是繞不開的，但智慧技術可以在核心組件升級時，增添新的功能。

基礎設施投資曾一度使城市被需要大量資本，且遙遙無期的計劃套牢。如今，他們只要將傳統結構和智慧解決方案結合起來，就可以更加動態地對需求變化的方式做出響應。

如果偏遠地區的人口飆升，那麼增加新的地鐵或公交線路，以及隨之而來的車隊擴建，可能需要數年時間。相比之下，私營的按需小巴服務，可以更快地啓用。

市政府不一定要成為各類服務和基礎設施系統的，唯一出資方和營運者。雖然對我們所考察的大部分應用程序的實施工作，應由公共部門來做，但大多數初始投資，可能來自私人參與者。公共財政可以僅用於必須由政府提供的公共物品。

此外，公共部門的大部分初始投資，能產生積極的經濟回報，這為建立合作關係打開了大門。

讓更多的角色參與進來不是一件壞事，因為這可以讓更多的人採用基礎設施，並將更多創造力應用到用數據上。當私營部門的創新自然而然地湧現時，政府則可能要起到監管、召集關鍵參與者、提供補貼或改變採購決策的作用。

有些城市不是採用總體規劃方法，而是將自身定位為生態系統，創建聯盟甚至物理協作空間。

有些城市正在以財富、密度和現有高科技產業等，固有優勢開始轉型。但即使是不具備這些優勢的地方，也可以透過願景、良好的管理、打破陳規的願望，以及不斷地滿足居民需求來鶴立雞群。

私營部門（非盈利性的）和技術人員，還有很大的發展空間——最重要的是，個體有權塑造他們稱之為家的城市的未來。

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