【來去看看~】洛杉磯市如何在1970年代運用大數據建立智慧城市


「智慧城市」的概念看起來像是個當代都市發展的趨勢;然而,早在1960年代,許多城市就已經透過科技的協助,收集、詮釋,並視覺化公共資訊。讓我們來看看這份1974年洛杉磯市社區分析局的報告,看這個城市如何運用電腦資料庫、群落分析與紅外線空照圖,協助市政府決議政策。

【來去看看~】洛杉磯市如何在1970年代運用大數據建立智慧城市

2013年12月,洛杉磯市市長賈西提(Eric Garcetti)公佈了一份執行命令,要求市府內各部門整合其所收集的資訊,並自下年度開始,分享在公開的網站上。2014年2月,他派任洛杉磯市有史以來第一位首席創意科技長(Chief Innovation Technology Officer),並在幾個月後,啟動城市線上資料入口網站DataLA,同時,在市政大廳主辦一場駭客馬拉松競賽,作為宣傳活動。入口網站的主要對象是那些在智慧型手機、網路與GIS圖像時代長大的新世代。

不管你如何稱呼這個方法 – 「智慧城市」、「聰敏城市」或「數位城市」,DataLA計畫將賈西提市長擠入一份逐漸增長的市長名單。名單中的市長們一致相信適當運用資訊科技與資料,能讓他們更有效地管理城市,將市民、市府與市政資源連結一起,刺激高科技的運用。但由於智慧城市經常將進步神速的科技擺在人民的基本需求之前,且容易加劇科技族群和非科技族群之間的經濟差異性,因此遭到嚴厲批評。儘管這些都需要考量,但透過資訊的有效運用,改善都市管理的概念,是會發生作用的。

也許有許許多多智慧型新點子,但這個卻不是。對洛杉磯這個已經引用電腦輔助資訊與政策分析數十年的城市來說,智慧城市的概念一點也不新。早從1960年代後期開始,以及大半個1970年代,洛杉磯市政府內就存在一個少為人知的社區分析局(Community Analysis Bureau),利用電腦資料庫、簇群分析與紅外線空照圖,收集資料、生產關於鄰里人口組成與住宅品質的報告,並導引資源到需要的地方,避免災害產生,對應貧窮課題。



過去幾年來,我不斷地閱讀關於洛杉磯的城市規劃史。在一個偶然機會裡,我在圖書館不小心看到社區分析局1974年出版的一份有遠見但詭異的報告《城市現況-洛杉磯市的簇群分析》(The State of the City: A Cluster Analysis of Los Angeles》。那是我第一次知道社區分析局的存在或看到它的出版品。報告書的內容是40年前的洛杉磯剪影,資料性十足。內容並未依照洛杉磯現有鄰里或社區計劃區分類,而是將洛杉磯分為數個分散的群落,譬如「洛杉磯市的單身族(the singles of Los Angeles)」、「50年代的郊區(the suburbs from the fifties)」、「最富有的窮人(richest of the poor)」、「優裕的生活(gracious living)」等等。命名法似乎比較是按照市場研究,而不是根據傳統都市計劃報告。

當時,我無心地將報告書放在一旁,只把它當作是1970年代的另一種都市實驗,試圖將大洛杉磯地區的各個地方分類歸檔。但在我了解更多方法論後,開始對這份報告產生好奇。當初社區分析局試圖創造一個「都市資訊系統」的野心,似乎可以用來洞悉今日的都市問題。我很想知道這份都市情報是否真的影響了都市政策或計劃。該局如何隨著都市計劃政治學、貧窮減緩,以及都市土地使用等的變化,進行業務?是否有些珍貴的資料迷失在整盒舊資料中?於是我檢視了檔案室裡的社區分析局發展史文件,並找到數位仍舊住在洛杉磯地區的舊員工。他們非常真誠地分享了許多局裡當時的業務。

技術城市裡的控制性都市主義

英國旅行作家莫里斯(Jan Morris)在1976年的文章中,將洛杉磯統稱為「技術城市(The Know-How City)」,並說:「記得『技術(know-how)』這個名詞嗎?它是40、50年代的流行字詞之一,反映了美國樂觀主義時期至高無上的美國思想整體現象。意味著…美國的特有天賦,包括應用邏輯、系統思考、設備儀器發明等,自信地引領進步風騷。過去沒有一個城鎮,現在也不會有個地方,像洛杉磯一樣…在全美一片對機械生產、物質主義失去信心的時間點,自我建立出令人驚訝、可歌可頌的風華。」

在第二次世界大戰之後幾年,感謝冷戰期間中央處理機的出現與豐富的聯邦計劃補助金,使得部分機械的技術與信心,被理解成對電腦輔助社會性分析的興趣。尤其是社會科學家,以及都市計劃師與建築師,對資料與電腦應運於公共政策的可行性探索,顯露出相當的興趣。在《A Second Modernism: MIT, Architecture and the ‘Techno-Social’ Moment一書中, Arindam Dutta提到,對這些人來說,「強調收集、整合與消化越來越龐大的資訊,是戰後界定專業技術非常重要的一環。」



資訊是技術的關鍵,而洛杉磯則是技術樂觀主義時代的答案。雖然這個區域長久以來,以缺少管束的城市擴張與受到歡迎的娛樂事業聞名,但20世紀的洛杉磯是相當有規劃的,而且以其所仰賴的系統為榮,包括它的街道與高速公路網絡、洪水控制與水的基礎設施,以及有意營造的地方自治與類公開城市管理政策。南加州有個大型高科技航空工業簇群;即使好萊塢的工作室,也有自己的「系統」。如同洛杉磯市長尤提(Sam Yorty)在1970年一份社區分析局的報告書前言中提到,洛杉磯是進步的殿堂,「未來城市的國際性象徵。」在當時,該城市使用科技技術,已經有10年以上的時間。

在1950年代,洛杉磯市的城市規劃局、建築局與安全局等,已經有了電腦打孔卡系統,希望可以追蹤與分析城市內每個建築不動產。1962年,市政府向福特基金會(the Ford Foundation)提出經費申請,補助「大洛杉磯地區都會區資料銀行(A Metropolitan Area Fact Bank for the Greater Los Angeles Area)」計畫。在提出「資料銀行(fact bank)」概念時,市長辦公室說:「洛杉磯是首批使用電動機械與電子資訊處理系統,完成每天服務業務的非聯邦政府機構之一,…目前市政府已經裝置了三台穩定的電腦與四個電動機械資訊處理器。」

雖然福特基金會沒有通過市府的補助申請,但洛杉磯的領導者並未因此絕望。1964年,市政府聘任漢米爾頓(Calvin Hamilton)成為都市計劃局局長,部分因為他成功地為匹茲堡市引進電腦程式模擬。兩年後,洛杉磯申請聯邦補助,開始了社區分析計劃,進行「洛杉磯市的全面性分析」,以「避免實質環境、經濟與社會特質受到進一步損害,… 最後造成落後的後果。」這次,市政府有幸獲得補助。次年,1967年一月,尤提市長簽署一份規定,「市政府部門口中的社區分析局」因此誕生。

當位元遇上老舊

就像美國其他城市一樣,洛杉磯數十年來一直致力於研究工作,試著防止、整頓或清除「貧民窟」。第二次世界大戰結束時,市府住宅機構發佈了一份年度報告《美麗的家園… 一種美國權利(A Decent Home…An American Right》,聲明「當176,000個市民生活在不安全,且不衛生的環境時,這個城市是不會成功的。洛杉磯市內不合格的住宅,因為骯張、污穢,且惡臭環境的影響,會對我們的城市造成嚴重威脅,並帶來壞名聲。」都市計畫師與政策主導人相信,不當維護的住宅環境,會威脅到城市的繁榮、健康與道德感,其影響範圍不只是那些住在不合格房屋內的低收入戶,還包括大範圍的都會區。那是個都市再發展的紀元,洛杉磯的都市計劃局、健康局、住宅局與建築局等已經完成警訊地圖,指認出肺結核病患集中區、缺乏自來水系統的住宅、青少年犯罪,以及其他貧窮的指標。



在籌組社區分析局時,洛杉磯市藉由詳細的地方資訊,指認出開始有敗壞跡象的鄰里,尋求新的工具解決毀壞住宅的舊挑戰。在1950年代,市政府已經清除了位在切瓦士山谷地區(Chavez Ravine)的傾圮住宅。當社區分析局在1960年代後期起動時,市府運用了聯邦基金,進行Bunker Hill地區的再發展計畫。社區分析局的資訊在當時必定發揮作用,協助指認城市內的毀敗地區,進行類似上述的再生計劃,並且提出措施建議,減緩因為貧困造成的老舊現象。

資訊收集與整合

在1940年到1960年之間,美國人口普查局收集了住宅品質的資訊,並提出統計報告。政府機構發現他們所標示的住宅中,僅1/3的單元被專業住宅評定員評定為處於毀損中,因此,停止直接評定住宅品質的等級。1960年之後,人口普查局建議檢視住宅的其他特徵,如屋齡、缺少自來水管現,以及過於擁擠等,來評定住宅品質。因此,社區分析局引用並發展一系列的技術與分析分法,來檢視住宅(以及相關的社會性)狀況,以補足人口普查局資料的不足處,並提供詳細的地區資訊,以便指認開始出現老舊跡象的鄰里。電腦化資訊的儲存與取得是該局的計劃工作中心項目,最終目標是協助政策提擬者依照城市需求,規劃與編列預算。



計畫之初,該局必須先利用市政府現有的IBM-360中央處理電腦,將來自人口普查局、洛杉磯警政屬、洛杉磯不動產估價單位,以及其他私人與公有資源等相關資訊數位化與中央整合。社區分析局將220個經過工作人員認可的資料分類項目作為資料庫的系統核心,建立資料庫。這是邁向綜合性洛杉磯都市資訊系統的其中一個步驟。之後,這個資料分類系統被擴大成550項,用來分析每個普查單元。

1974年,社區分析局提出簇群分析策略,讓「資料自行尋找『原生』群落。」這個分析技術是由Thomas A. Smuczynski發展出來的,由重要性排序與重新分配簇群程序組合而成。Smuczynski的同事們在市政大廳內,以Fortran跟COBOL語言,利用現有的中央處理機,進行程式設計的工作。在訪談中,Smuczynski說,因為航空工業在1970年代大量解僱員工,因此市政府可以僱用到優秀的電腦程式設計師。資料處理則是以SPSS(Statistical Package for the Social Sciences ,統計產品與服務解決方案)程式,以及UCLA研發的BioMed資料分析程式等兩種電腦程式進行的。簇群過程可以指認出地理上位處遙遠、邊緣,但可能俱有重要社會與實質特徵的某些城市區塊。該局的工作人員從資料庫中揀選66個關鍵特徵,包括人口數、種族、教育、住宅與犯罪資訊,以及環境品質評比。



拜 Smuczynski的技術所賜,洛杉磯750個人口普查區得以分類成30個簇群。例如,簇群2是「洛杉磯單身族」,是由「一群非常年輕,年齡約33歲,住在高密度的新公寓建築內的人口」所組成。在這個簇群裡,19個人口普查區的其中7個是位在西洛杉磯區(West Los Angeles)與布倫特伍德區(Brentwood),且相互比鄰。其他類似年輕、單身、公寓式住戶的人口普查區,則位在Palms、Baldwin Hills、Del Ray Palisades、好萊塢(Hollywood)與Bunker Hill。

簇群分析同時透露出資訊與社會性現象的關聯性。該局工作人員注意到,根本不需要多達66個關鍵特徵,就可以指認出城市裡有嚴重老舊與貧窮現象的地區。其實只要將三個關鍵特徵合併考慮,就可以正確指認住宅品質下降與社經劣勢的狀況,它們分別是初生嬰兒的體重、六年級學生的閱讀成績,以及屋齡。

空照圖

即使將手上大量資料一字排開,對社區分析局來說,要檢測洛杉磯將近500平方英里內,一百萬個以上住宅單元的實際狀況,還真是個龐大的挑戰,因此,工作人員決定飛上天去俯瞰。根據1970年的一本報告,「利用彩色紅外線空照圖(CIR)標示那些受到毀壞與老舊影響嚴重的區域,著實提供了立即性協助,而且是個相對省錢的方法。」

洛杉磯市的空照圖分析是由穆倫斯(Robert Mullens II)所主導。穆倫斯當時還是加州大學洛杉磯分校(UCLA)研究所學生,碩士論文是研究從空照圖分析住宅品質的方法,因此被社區分析局僱用,將這些技術修正、運用在洛杉磯市。他建議市政府使用彩色紅外線空照圖,因為它可以穿透薄霧,體現出植被狀況與一些小物件。

在當時,空照圖已經是個普遍使用的工具,從土地調查到分析森林的健康程度,一直到打越戰。在萊特(Jennifer Light)2004年出版的《從戰事到社福: 冷戰美國的國防智庫與都市問題(From Warfare to Welfare: Defense Intellectuals and Urban Problems in Cold War America》一書中,強調空照圖的軍隊與民事的複雜起源。她探索冷戰的部分軍事研究程序,如何被用在1960、1970年代都市計畫中,內容不僅僅是空照圖,還包括電腦分析與控制城市的方法。我跟布荷(Gary Booher)提到這本書,但他說無論軍事與民間如何交錯地孕育了都市政策,社區分析局從不知道這些國防部所使用的高解析度相機與相片。布荷當年在社區分析局協助穆倫斯分析洛杉磯空照圖。



在試驗性工作跨越華茲地區(Watts)與洛杉磯東北部分地區後,市政府分別在1971年與1978年將任務委託給高空調查單位,繼續進行整個城市的領空飛行與拍攝的工作。照相機裝置在輕型飛機,拍攝比例1:6000的彩色紅外線照片。穆倫斯和他的同事們發展出一套分數系統,根據這些空照圖,評比每個人口普查區內的環境品質。其目的是「藉由照片中該鄰里住宅環境的選定特徵判讀」,檢測住宅品質。每張照片都由三位市政府職員仔細檢查後排序,最後給予1-10的平均分數(分數越小表示問題越少,環境品質越佳)。這些選定特徵包括空地、土地使用、街道情況、垃圾、植被狀況與品質、房屋與土地大小,以及「便利建築附屬物」,如露台與游泳池。

除此外,市政府職員亦會開車穿越抽樣鄰里區,確認它們的空照圖排序的正確性。這樣的「櫥窗式」觀察,用肉眼查看住屋毀壞狀態,再與市政府建築檢測與洛杉磯不動產評估部門的資料交叉比對,確實有助於微調環境品質評比。評比結果顯示「市中心地區的環境品質最糟,其次是市中心外圍地區。」從1978年的空飛地圖顯示,顏色最深(環境與住宅品質不佳)的地區是在市中心區,以及市中心區的南邊與東邊。從這份分析的預估顯示,將近有150,000棟住宅(約佔洛杉磯住宅量的13%)可以被列為品質不佳。這些房屋多數僅需要稍稍整修,但有4,807棟住宅(約佔全市的0.4%)被列為老舊不堪,無法整修。

雖然直到今日,穆勒斯跟布荷仍舊認為空照圖與市政府的評比系統,是個還算正確的方法,可以真實地指認需要修護的住宅,但他們亦承認(套句布荷的說法)有「經濟偏見的介入」。顯然那些住戶有能力維護庭園景觀、戶外露台與游泳池的住宅,比較能符合評比的標準。然而,1970年代偏好植物繁茂的評估意見,現在看來,似乎顯得落後。如果依照他們的評比標準,當今這些缺水意識強烈的加州省水花園,是不會得高分的。

從分析到行動

社區分析局的資訊與分析是為了引發各類城市介入。一份關於社區分析局方法論的早期報告,是這樣類比的:「就像自動溫度調節器,感應到抽樣資料的改變…然後,根據這些檢測值或研究界果,給市府的執行單位或工作人員適當建議,就好像城市裡的期望氣候與真實氣候之間的差異。」市政府資料導向的氣候控制有助於導正所有事情,從犯罪率到失業率到交通。都市計劃師當年提出的一份修正計畫,比今日我們所使用的還包羅萬象,充分反映了60年代晚期、70年代早期市府的雄心壯志。如同該局第一份「城市現況(State of the City)」報告中所說:「越來越明顯地,傳統都市更新的方法,只碰觸實質環境問題,這是不足夠…處理衰敗都市的社會、經濟與實質課題。」該報告中的建議包括提高貧困家庭的收入、讓3-4歲的小朋友就讀幼稚園,以及除了原本計劃的低收入住宅單元數之外,每年額外增加7,000到9,000戶。



就像市政府其它類智庫一樣,社區分析局沒有權力將它的構想變成行動,但當時確實是探索各種方法解決不平等問題的好時機。1973年,洛杉磯選出新市長布蘭得利(Tom Bradley),比前任保守的首任黑人市長尤提更有心協助弱勢鄰里,解決種族不平等的課題。隔年,聯邦政府編列社區發展基金(Community Development Block Grant, CDBG),協助地區再發展、社會服務,以及高度貧窮鄰里的地下管線改善。根據馬爾沃(Romerol Malveaux)的說法,社區分析局當時所生產的資料讓洛杉磯成為第一個得到社區發展基金補助的城市。洛杉磯運用這些補助金擴大社會服務、維護街道,並在低收入地區建造圖書館與公園。人口普查區尺度的詳細資訊甚至協助市政府在富裕的議會分區裡,指認出需要補助的高度貧窮口袋小區。馬爾沃的第一份工作是在社區分析局執行研究與管理補助基金,在45年後的今天,仍舊為社區運動努力。

只可惜後來社區分析局變成自身成功的犧牲者。由於它所收集的資料證明非常有利市府取得聯邦政府的補助,因此,市政府將該局的業務界定在補助金申請與管理,而繼續進行資料分析的目的是要贏得補助。該局不再利用研究成果導引市政府的行動,而是回應市政府事先決定的工作目標,亦即申請補助金。1977年,社區分析局被編組成市長辦公室所屬的全新社區發展部門,直到1980年,部門中的社區分析與規劃小組仍舊持續出版報告書;但之後,「社區分析局」的名稱完全銷聲匿跡。

傳說與教訓

今日,多數在洛杉磯進行規劃、住宅與經濟發展等相關工作的人員,從未聽過社區分析局。在訪談該局舊職員,並讀過數本該局出版的報告後,我個人認為社區分析局的發展過程,包括它的任務、策略、成就與問題等,非常值得分享。這些早期將電腦分析運用在大城市的社會與實質環境挑戰的努力成果,應該有值得當代大數據、智慧城市與數位城市主義學習的部分。

社區分析局沒有完成當初創始者所設定的雄心壯志,亦即為我們今日所稱「智慧城市」創造一個控制平台。雖然布荷是在轉成社區發展部之後才加入團隊,但他認為1970年代的科技還太過「雛型」,因此無法將資料即時傳輸到決策者,協助調整運作中的政策與實務。儘管如此,社區分析局當初執行發展方法論的工作人員,仍舊相信這些方法是值得探索的。Thomas Smuczynski、穆勒斯與馬爾沃都表示,當初有幸參與計畫,以新科技來瞭解洛杉磯市,同時覺得工作內容確實協助指認地點與問題,讓補助金可以改善人民的生活,感到很有意義。

社區分析局的失敗經驗告訴我們,資訊分析需要跟計劃、政策,甚至倡議,緊緊相聯。該局當時並未與社會運動密切聯手,循著研究結論,推動改變;同時,也沒有有效地整合在城市的決策與預算編列結構中。由於市政府的心中並沒有核心支持者,社區分析局的研究成果很容易變成一份有趣,但非必要的陳述。其實局裡的職員早就預測到這個問題,在一份1970年的報告書中提到:「政治的現實必須非常小心翼翼地跟科技工具結合。但充其量是非常困難的,因為就設計而言,科技的結論必須要客觀,而政治是要主觀且情緒化的。」社區分析局提出這類自我感覺良好的陳述,雖然是事實,但應該不會在市府內贏得太多友誼。

社區分析局或許沒有促成它早期倡議者心中所謂的技術專家政治論決策方式,但馬爾沃坦言,藉由提供城市某些鄰里地區的基本需求資訊,社區分析局確實協助打破了數十年來階級隔離的局勢,讓洛杉磯地區更加平等。幸好,目前洛杉磯智慧城市出現了數個類似的包容性目標,值得期待。洛杉磯開放資訊入口的駭客馬拉松競賽得獎者是一群高中生,他們所設計的APP就是在協助運送物資到街友收容所。除此外,洛杉磯市的第一個補助計畫是將創意性方法運用在市政管理,努力理解洛杉磯是否可以在沒有錯置人口的狀態下,進行復甦計畫。

我們應該從資料的社會相關性、公開化的數量,評斷這些專為智慧城市生產的資訊,以及市政府、私部門與學術單位駕馭處理與分析資料的能力。數位化城市主義是否能讓社會的1群與0群間的成長差異變小?智慧城市有助於全球氣溫減少攝氏兩度?假如智慧城市與開放資料有助於知識、效率、平等與永續,那新一代的社區分析就有可能達成1960、1970年代洛杉磯發起的科技樂觀主義,並重新被當代市府運用。

文字: Mark Vallianatos

原始文章/圖片來源: GIZMODO

翻譯: SHUYI WANG


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