cookieOptions = {...}; ★ 智慧城市指標:探索與抗災能力的潛在聯結 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2024年7月26日 星期五

智慧城市災害指數 



APN



資訊和通訊技術(ICT)的最新進展改變了人類生活的各個方面。在過去的幾十年裡,這些進步推動了許多智慧城市倡議。隨後,為制訂智慧城市評估指標和框架做出了各種努力。一般來說,智慧城市有望提高生活品質,並提供應對社會挑戰的解決方案。


一個主要的社會挑戰是災難和不利事件的頻率和強度增加。因此,智慧城市有望為提高抗災能力做出貢獻。將復原力思維納入智慧城市指標和評估框架,可能會促進對智慧城市復原力貢獻的更多關注。在此背景下,透過審查文獻,我首先介紹了評估城市智慧的全面指標清單。


列出了與智慧城市的經濟、人員、治理、環境、流動性、生活和資料維度相關的多個指標。接下來,我探索這些指標是否與四種復原能力保持一致:計劃、吸收、恢復和適應。結果顯示,智慧城市指標與規劃和吸收能力特別相關。因此,需要更多地關注恢復和適應能力。

關鍵字

評估工具 · 災難復原力 · 災害 · 指數 · 指標 · 智慧城市 · 城市

 

亮點

  • 智慧城市越來越無處不在。
  • 智慧城市應該有助於提高社群的復原力。
  • 介紹了智慧城市評估的綜合指標清單
  • 彈性思維沒有完全整合到智慧城市指標中。
  • 提出了將彈性思維納入智慧城市評估的框架

1. 介紹

我們現在生活在數位革命的時代,數位技術幾乎改變了我們生活的方方面面。由於城市歷來一直是創新中心,它們現在處於開發和實施數位技術的前沿也就不足為奇了。事實上,全球許多城市越來越依賴資訊和通訊技術(ICT)的數位技術來克服社會挑戰,提高生活品質,並提高城市營運的效率和效力。信通技術推動的努力和活動,通常被稱為智慧城市運動。

智慧城市概念出現在 21 世紀初,並在過去二十年中逐漸演變。在此期間,許多智慧城市專案和倡議已經發展,預計這一趨勢將在未來幾十年中繼續下去。鑑於智慧城市的多種公用事業,人們對智慧城市日益增長的興趣並不令人驚訝。例如,現在人們普遍認為,聰明對在一個日益緊密的世界中保持競爭優勢非常重要。與此相關,更聰明的城市可能更有能力吸引有才華和創造力的公民,能夠透過推廣創新和高效的方法為當地經濟和成長做出貢獻。此外,支援信通技術的智慧解決方案預計將有助於提高城市生活品質,提高城市管理的透明度,並幫助克服與城市不平等、老齡化社會,以及安全和保全有關的一些長期挑戰。

與本文的重點相關,智慧城市預計也將為應對重大社會挑戰提供解決方案:災難性事件的頻率和強度增加。這些包括與氣候變化有關的事件,以及地震等自然災害和核事件等人為事件。這是因為,從過去幾十年的損失事件分析中,可以觀察到氣候引起的、自然和人為災害的年度頻率呈上升趨勢。例如,作為全球變暖的明顯跡象,過去六年是自 1850 年以來有記錄以來最溫暖的一年,去年是最溫暖的。極端高溫和其他多起不良事件累積,導致城市數十億美元的經濟損失,這些城市往往因人力和資源的高度集中而更加脆弱。

根據一些估計,每年,城市災害損失約 3000 億美元,除非城市發揮復原力,否則到 2030 年,城市災害的經濟損失可能會超過 4000 億美元。鑑於這些威脅和挑戰,很明顯,智慧城市解決方案、技術和專案的一個主要貢獻應該是提高抗災能力。在這裡,復原力是指「計劃和準備、吸收、從中恢復並更成功地適應不良事件的能力」。彈性還具有多種屬性,如穩健性、穩定性、多樣性、冗餘性、足智多謀、創造力、敏捷性、靈活性、效率、自我組織性、包容性和遠見能力。

在規劃和決策界,評估被廣泛認為是提高專案績效的有效方法,政策和智慧城市專案和政策也不例外。事實上,評估可以為市政當局、智慧城市開發商和投資者以及公眾提供有用的見解。例如,它可以促進定期績效監測,突出優勢和劣勢,追蹤目標和目標的進展,確定技術要求和經濟可行性問題,展示最佳實踐案例,透過基準制定鼓勵建設性競爭,提高治理透明度,提高普遍意識,並提供參與動機。鑑於這些評估框架的多種實用性,必須確保它們設計精良,並能夠應對應對社會挑戰的能力。

在此背景下,本研究的主要目標是提供一份用於智慧城市評估的指標清單,並探索它們對四種復原能力的潛在貢獻,即規劃/準備、吸收、恢復和適應。換句話說,它目的在檢查智慧城市指標,是否與復原力能力保持一致。規劃是指在衝擊發生前採取準備措施的能力,以更好地應對可能的災難。吸收顯示能夠最大限度地減少功能損失,和相關的社會經濟損害。恢復是指及時恢復到衝擊前狀態的能力。最後,適應顯示有能力從不良事件中學習,不僅能反彈,還能向前彈。論文的結構如下。 下一節將介紹這些方法。 第 3 節提供了指標清單,並討論了如何將彈性思維整合到智慧城市指標中。最後,第 4 節透過總結結果和提供建議來結束研究。

2. 方法

智慧城市文獻的內容分析是制定智慧城市指標綜合清單並將其分為幾類的主要方法。 首先,我使用與智慧城市和評估相關的術語組合,在科學網中搜尋相關檔案。 為此,使用了以下廣泛的搜尋字串:

TS=((“證書*” NEAR/1 (“工具*或“工具套件*”或“系統*”或“指標*”或“框架*”或“框架*或“索引”或“記分卡*”或“計劃*))或(“評估*” NEAR/1(“工具*”或“工具*”或“工具*”或“指標*”或“指標*”或“框架*”或“索引”或“記分卡*”或“計劃*”))或(“評估* NEAR/1 (“工具*”或“工具包*”或“系統*”或“框架*”或“索引”或“索引”或“記分卡*”或“計劃*”)))或(“測量*”或(“工具*”或“工具包*”或“系統*”或“指標*”或“索引*”或“索引”或“索引” 最終分析。此外,我在谷歌上進行了搜尋,以找到可用於提取指標的潛在相關灰色文獻。下載檔案後,使用歸證內容分析方法提取指標列表。 歸電性內容分析資料收集和分析同時進行。在這種情況下,這意味著在審查第一份檔案時,相關指標被新增到列表中。在閱讀下一份檔案時,檢查了上述指標是否屬於之前列出的指標,還是應作為新指標新增。所有檔案都繼續進行這一過程,並根據結果制定了一份完整的指標清單,將在下一節中介紹。在進行內容分析時,我還注意到了文獻中提到的主要智慧維度。 這些是經濟、人、治理、環境、流動性、生活和資料。最後,提取的指標被分配給了智慧維度。這是根據作者的酌處權進行的,因此涉及某種形式的主觀判斷。為了探索指標和復原力之間的聯絡,檢查了每個指標與不同復原能力的相關性,並制定了綜合表。更具體地說,根據文獻和作者的意見,確定了每個指標是否有助於四種復原能力(規劃、吸收、恢復和適應)。這是根據是/否問題確定的。對於每個主題,根據與每個復原能力相關的指標百分比,確定其與復原能力的一致性程度。

3. 結果和討論

在本節中,我首先介紹了與經濟、人員、治理、環境、流動性、生活和資料相關的指標清單。接下來,我將討論將彈性思維納入智慧城市評估的方法。

3.1 智慧城市指標

在以下每個小節中,將介紹與七個主要智慧城市維度相關的指標。

3.1.1 經濟

確定了許多與經濟相關的指標,這並不令人驚訝,因為如前所述,智慧城市倡議的主要目標之一,是加強城市在競爭日益激烈的全球經濟中的地位。這些指標分為主要主題:創新、知識經濟、創業、金融、旅遊、就業、地方和全球相互聯絡、生產力、勞動力市場的靈活性和影響(表1)。


主題指標
創新研發支出(佔國內生產總值的百分比)
促進創造力/創新的政策、計劃和計劃
每位居民的專利申請/註冊
城市在科學和工程中心方面的競爭地位
信通技術驅動的創新帶來了新業務和市場機會
知識經濟綠色經濟
智慧行業公共/私人投資的份額
與智慧工業和知識密集型經濟相關的進出口率
工業-學術-政府合作
知識經濟和信通技術倡議對GDP的貢獻(%)
知識交流和業務推廣的空間
電子商務和電子商務交易的份額
創業精神促進創業的政策、計劃和計劃
自營職業率
中小企業趨勢
初創企業的數量
初創公司的晉升
每年註冊的企業和新企業數量
財務智慧城市專案(公共/私人金融、眾包等)的資金
在智慧城市規劃中考慮市場需求和需求
商業和工業產的總市場價值
金融穩定(例如,城市和人均儲備,城市的債務還本付息比率)
吸引低銷售稅公司的全球/區域競爭力
按計入稅款的百分比徵收的稅款
旅遊業作為旅遊樞紐的重要性
作為旅遊目的地的可負擔性和可及性
旅遊影響管理
線上和ICT旅遊推廣
就業城市的就業/失業率,解決失業問題的措施
勞動力的可用性,工作年齡人口
當地就業機會
智慧解決方案提高了就業率
旅遊業的就業率
知識密集型部門/創意產業的就業率
本地和全球互聯性人均區域生產總值(GRP)
採購風格
該市主要國際和國內企業和實體的存在
城市國際化活動
跨城市智慧城市倡議和協作
在國家和區域範圍內的重要性
透過國際標準化組織
使用信通技術措施改善國內和國際溝通與合作
生產力每個僱員的國內生產總值
初級、二級和第三產業在GDP中的份額
提高行業/經濟/員工生產力的信通技術措施
經濟發展計劃和戰略
外國直接投資和內向投資
成本效益分析
勞動力市場的靈活性提高勞動力市場可及性的措施
信通技術支援的靈活性和傳統行業和就業市場的改善
家庭工作和工作空間的靈活性
時間表靈活性
獲得新工作的看法;勞動力的靈活性
影響智慧城市專案的開發、運營和維護成本
智慧城市倡議的經濟影響
風險管理計劃

表1。 經濟指標。 改編自(Sharifi,2019年Sharifi,2020年Sharifi,Kawakubo和Milovidova,2020年)。

3.1.2 人

人們是智慧城市解決方案和技術的主要使用者。此外,作為主要利益相關者,他們可以為加強智慧城市的設計和發展做出貢獻。與人及其能力相關的指標與教育、信通技術技能和開放性有關(表2)。


主題指標
教育作為知識樞紐的重要性
在高等教育和研發部門工作的人口百分比
更新和調整教育設施、課程和材料,以提高數字技能
提高教育基礎設施品質的措施
成人識字趨勢
電子學習和遠端教育系統的可用性和滲透率
ICT技術、分析平臺和電子學習的應用
IT培訓和提高對智慧城市效益的認識
學生/教師比例
資格/ICT技能水準受過中等教育的人口百分比
受過高等教育的人口百分比
公民的外語技能
個人水準的計算機技能
網際網路滲透率(網民比率)
社交網路滲透
數字和信通技術素養和技術能力水準
思想開放居民對國際條約的態度
在國外出生的外國人和國民的比例
使用信通技術措施來創造一個對移民友好的環境

表2。 人物指標。 改編自(Sharifi,2019年Sharifi,2020年Sharifi等人,2020年)。

3.1.3 治理

綜合治理機制,對於確保智慧城市解決方案,和技術的功效和效率非常重要。如表 3 所示,治理指標與願景和主管力、法律框架、參與、透明度、公共服務和綜合管理等主題有關。

主題指標
願景和主管力清晰和包容的數字戰略和智慧城市願景
智慧城市路線圖
技術發展的歷史經驗
一個基礎廣泛的主管團隊,具有適當的技能組合
持續的主管承諾對長期智慧城市計劃
強有力的主管
智慧城市規劃主流化的計劃和戰略
績效監測和評估的計劃和戰略
風險治理計劃和戰略的可用性以及使用智慧解決方案
法律框架智慧城市規劃的法律法規
克服組織、法律和監管障礙的策略
保護消費者隱私的法律和監管框架
參與民主、個人自由、媒體自由、言論自由等。
地方當局/城市管理部門參與智慧解決方案計劃的程度
公眾參與和利益相關者參與決策
居民的政治活動
信通技術支援參與自下而上的志願工作/服務
線上公民參與和反饋系統
與公民、社群和企業的動態互聯
協作服務生產和交付
透明度政府透明度
主管責任
不同參與者之間的對映技能和透明的責任分工
官僚地位
腐敗指數和反腐敗措施
公共服務信通技術和智慧城市轉型治理和公共支出的數字化
資料整合、線上可訪問性和城市服務協調的一站式平臺
人和公共實體在社交網路/媒體中的存在
線上政府服務的滲透率
電子和移動支付平臺的存在
綜合管理城市系統和子系統之間的互操作性
各機構之間的資料/資訊共享狀況
多層次治理和機構間合作的共享架構
綜合基礎設施管理的跨機構協調
公私夥伴關係
提供服務的效率
自上而下和自下而上的治理流程的適當平衡
跨城市參與和知識交流合作

表3。 治理指標。 改編自(Sharifi,2019年Sharifi,2020年Sharifi等人,2020年)。

3.1.4 環境

智慧城市可以提供解決方案來促進環保城市。然而,採取措施儘量減少他們自己的環境足跡也非常重要。這個維度側重於環境監測、基礎設施、建築環境、材料、能源、水、廢棄物和環境品質等問題(表4)。


主題指標
環境監測可持續自然資源管理
(信通技術啟用的)環境監測基礎設施
環境/生態系統保護活動
傳播環境品質資訊的(ICT驅動)活動
信通技術基礎設施和智慧城市的生命週期影響
公民參與資源管理
氣候復原力計劃/戰略的可用性和實施
一般基礎設施基本關鍵基礎設施的可用性
分散式和模組化(自主)基礎設施系統
綠色基礎設施和綠色城市倡議
節能技術的滲透水準
使用整合的智慧管理、操作和監控系統
當地食品生產
建築環境遏制城市蔓延
混合用途開發
綠色/藍色空間區域
歷史建築的保護
建築能效標準的雄心壯大
建築資訊系統
信通技術支援的城市規劃
材料材料消耗效率
專案中使用的回收和可再生材料的份額
能源資源能源管理計劃和政策
總能源消耗
清潔和可再生能源的滲透
能源的高效管理和使用
能源消耗的溫室氣體排放強度
智慧電網
使用信通技術措施進行管理、監控和節能
電力供應的可靠性和品質
水資源水管理計劃和政策
水資源和水體品質,品質監測
高效地生產、分配和使用水
年總用水量
水損失監測和減少
水能源消耗
使用智慧水錶
使用信通技術措施進行管理、監測和節水
可靠性
廢物廢物管理計劃和政策
高效、智慧的固體廢物收集
人均城市廢物總量
回收廢物的比例
廢物和廢水的能源生產
汙水和廢水管理以及處理/回收
排水系統管理,雨水管理
使用智慧感測器等ICT措施來管理固體廢物
環境品質空氣品質指數/汙染濃度水準
人均溫室氣體排放量
水汙染指數;減少水汙染
土壤汙染
噪音汙染

表4。 環境指標。 改編自(Sharifi,2019年Sharifi,2020年Sharifi等人,2020年)。

3.1.5 生活

智慧城市的主要目標之一,是提高公民的生活品質。這個維度側重於社會凝聚力、正義、文化、住房品質、醫療保健、安全和保全,以及主觀福祉等問題(表5)。


主題指標
社會凝聚力社群凝聚力
人口結構
互惠的信任和規範
多樣性和促進多樣性的措施
社交網路中的志願者活動和公民參與
物理環境和ICT服務的通用設計
使用信通技術促進社群連線和相互支援
正義收入水準
種族、文化和性別平等
保護人權
實際使用設施
負擔得起、授權和可持續地獲得服務和公用事業
提高可負擔性和服務可獲得性
文化分配給文化的市政/個人預算的百分比
文化基礎設施
社群中心的規模和品質
使用資訊通訊技術促進文化
文化遺產的保護和管理
住房品質生活成本
住房品質
住房支出
醫療保健醫療保健支出
醫療保險覆蓋範圍
人均醫療保健服務和基礎設施
一般福祉
託兒系統,兒童日託服務
老年人的醫療保健;老年人的福祉
使用信通技術和智慧技術促進福祉
使用信通技術對食品和藥物進行追溯監測
存檔電子健康記錄的公民百分比
診所之間記錄、資訊和資源的共享率
採用遠端醫療
安全和保障災害風險規劃、監測和管理
警察和應急部門的響應時間
使用信通技術進行災害預防和預測
與災難相關的經濟損失
個人安全和安保
社群安全和犯罪率
使用技術和資訊通訊技術進行犯罪預測、預防和控制
可歸因於信通技術使用的犯罪減少率
主觀幸福對生活品質的滿意度(感知)
信通技術提高了員工滿意度

表5。 活體指標。 改編自(Sharifi,2019年Sharifi,2020年Sharifi等人,2020年)。

3.1.6 流動性和通訊

移動和通訊是採用智慧技術的主要部門。用於評估流動性智慧性的指標與交通基礎設施和管理、信通技術基礎設施和管理以及信通技術可訪問性有關(表6)。


主題指標
運輸基礎設施綠色交通模式
城市中電動汽車充電站的數量
自動駕駛汽車(AV)測試和部署
公共交通系統及其品質、多樣性和多模式
私家車擁有率
汽車和腳踏車共享服務
腳踏車基礎設施選項和設施
行人環境和步行選擇
街道/行人區智慧/自動照明管理系統
運輸管理戰略交通網路管理
旅行距離
活躍/公共交通模式總行程的份額
公共交通的效能、安全和效率
有關交通服務和停車的實時資訊
道路交通效率
道路安全,交通事故發生率
信通技術驅動的運輸損失和減少死亡人數
私家車交通限制
實時、智慧和自動化交通管理的感應和監控
貨物和車輛的可跟蹤性和可追溯性
智慧定價,智慧價格政策,基於需求的定價
信通技術基礎設施IT和數字基礎設施的可用性
寬頻網際網路
信通技術基礎設施的維護和定期修訂
實時智慧城市運營和管理的綜合平臺
固定電話(固定電話)和行動電話網路覆蓋
移動寬頻覆蓋率(3G、4G、5G)
應用程式的可用性
智慧計算技術和平臺的可用性
信通技術管理網際網路服務品質
資訊隱私和安全管理
存在確保兒童線上保護的系統和法規
雲端計算服務的應用
預訂/付款選項的多樣性
服務間數字票價收取能力的綜合票價/支付系統
信通技術可訪問性IT基礎設施的物理可訪問性
數字技術的社會經濟可及性
人均公共/私人信通技術支出
固定和無線寬頻訂閱
個人電腦/膝上型電腦/平板電腦擁有率
智慧手機滲透
公共場所的免費Wi-Fi覆蓋

表6。 移動性指標。 改編自(Sharifi,2019年Sharifi,2020年Sharifi等人,2020年)。

3.1.7 資料

資料是智慧城市專案的基石。屬於這一維度的指標涵蓋資料開放、資料收集、資料分析、資料使用和學習等問題(表7)。


主題指標
資料開放以開放格式釋出資料
開放資料平臺,向公眾開放資訊
開放資料平臺/門戶的使用者友好性
相互連結的資料平臺
感知和收集資料收集的基礎設施、系統和策略
自動實時感測資料的策略和基礎設施
公民參與收集和使用實時資料
儲存和構建資料的基礎設施
及時進行資料通訊的系統、策略、協議和基礎設施
判斷(分析)資料品質管理
資料過濾和分類的策略、工具和基礎設施
用於資料分析的系統、策略、協議、工具和基礎設施
評估資料並將其用於預測的策略、工具和基礎設施
反應基於資料和證據的政府決策
企業決策
公民決策
學習模式升級
流程升級
體驗升級

表7。 資料指標。 改編自(Sharifi,2019年Sharifi,2020年Sharifi等人,2020年)。

3.2 指標與抗災能力之間的聯絡

如前所述,在本研究中,復原力被定義為計劃和準備、吸收、恢復和適應不良事件的能力(四種能力)。為了確定智慧城市指標是否有助於復原力,研究了它們對四項能力中的每項能力都有潛力。 綜合結果如表 8 所示。更詳細地闡述每個主題,如何與復原能力聯絡起來超出了本研究的範圍。本表顯示了,與每個主題相關的指標與復原能力的相關程度(以 % 為單位)。 可以看出,與復原能力的最大聯絡是計劃和吸收,分別為63%和58%。

相比之下,只有 34% 和 25% 分別與適應和恢復有關。總歸來說,這些結果表明,智慧評估指標在某種程度上,也可以用於評估城市和專案的復原能力。對恢復和適應能力的關注顯然有限。需要進一步研究,以更好地瞭解為什麼這些能力沒有得到很好的解釋。一個可能的原因可能是,智慧城市和復原力城市的概念相對較新,而且往往是孤立地進行的。針對他們的更綜合的方法可能有助於解決這個問題。


主題規劃(%)吸收(%)恢復(%)適應性(%)
創新10002080
知識經濟71291457
創業精神50673367
財務50503333
旅遊業501002525
就業67100500
本地和全球互聯性1486860
生產力和效率43715714
勞動力市場的靈活性20100080
影響1003300
教育/終身學習10022044
資格水準10043290
世界主義33330100
願景和主管力10002244
法律和監管框架10000100
參與10008629
透明度10001000
公共和社會服務6080060
高效和綜合的管理75506313
環境監測71711443
一般基礎設施50831733
建築環境/29575757
材料01000100
能量50881350
33781167
廢物25100075
環境品質1002000
社會凝聚力4371860
正義3367830
文化6080400
住房品質33100670
醫療保健18915536
安全和保障3810000
便利和滿足100000
運輸基礎設施3378089
運輸管理58920100
信通技術基礎設施7575250
信通技術管理8367017
信通技術可訪問性10010000
資料開放1005000
感知和收集10080200
分析1002500
反應100000
學習000100
平均63582534

表8。 主題和復原力能力之間的聯絡。

4. 結論

在過去的幾年裡,由信通技術推動的智慧城市倡議已經變得無處不在。透過發展智慧城市,規劃者和決策者希望提高生活品質,提高城市管理的功效和效率,並為複雜的社會挑戰提供解決方案,如災害頻率和強度的增加。評估被認為是將智慧城市原則納入決策和決策過程,並確保實現智慧城市目標的有效方法。

本研究的主要目標,是提供一份可用於智慧城市評估的綜合指標清單,並檢查它們與四種復原能力的潛在聯絡:規劃/準備、吸收、恢復和適應。結果顯示,智慧是一個多維的概念,不僅僅是技術發展。引入了多個指標,分為七個主要維度:經濟、人、治理、環境、生活、流動性和資料。顯然,實現聰明是一個具有挑戰性的雄心壯志,需要跨多個部門和維度的共同努力。至於實施引入的評估框架,應該指出,由於資源限制,在大多數情況下,使用大量指標清單是不現實的。因此,建議感興趣的利益相關者將建議的清單視為指標池,並選擇相關和特定於背景的指標。一些統計方法,如主成分分析,也可用於建立更簡潔和可管理的指標列表。

至於與復原力的聯絡,人們發現智慧城市指標與復原能力有關,特別是計劃/準備和吸收衝擊的能力。這並不令人驚訝,例如,即時監控和大數據分析,促進的早期預警能力,可以使城市更好地應對衝擊。然而,結果顯示,恢復和適應能力沒有得到很好的解釋。有人認為,這可能是由於通常孤立的智慧和復原力方法。需要採用更綜合的方法,以便在智慧指標和復原力能力之間更好地保持一致。 

需要進一步的特定維度研究,以更好地瞭解智慧城市指標可以透過哪些具體機制,為面向復原力的城市規劃和管理提供資訊。由於復原力還具有多種屬性,如穩健性、穩定性、多樣性、冗餘性、足智多謀、創造力、敏捷性、靈活性、效率、自我組織性、包容性和前瞻性能力,未來研究還應探索智慧城市指標與這些屬性的潛在聯絡。



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