引力可達性模型在上海市三級醫(yī)院布局評價中的應用*

車蓮鴻

公立醫(yī)院改革試點是新醫(yī)改近期(2009～2011年)五項重點改革內(nèi)容，其指導思想之一為“合理布局”。傳統(tǒng)的衛(wèi)生資源配置布局評價方法即供需比值法、衛(wèi)生資源公平性測量法忽略醫(yī)院布局的空間特征，在評價地區(qū)內(nèi)醫(yī)院特別是高級別布局方面存在缺陷。本研究意在探討引力可達性模型在醫(yī)院布局評價中的應用，為醫(yī)院布局優(yōu)化提供方法學參考和循證依據(jù)。

原理與方法

1.引力可達性模型

Penchansky和 Thomas〔1〕從五個方面描述病人和衛(wèi)生系統(tǒng)間的匹配程度，即可獲得性、可接近性、可容納性、可負擔性和可接受性?？色@得性和可接近性本質(zhì)上是空間的，其融合的概念即空間可達性(spatial accessibility)〔1－2〕。引力可達性模型也稱潛能模型(potential model)或重力模型，是空間可達性的量度模型之一，該模型綜合考慮供方能力、需方競爭、供需之間空間距離對居民就醫(yī)可達性的影響，引進距離函數(shù)反應供需之間因距離增加帶來的吸引力下降，一度被認為是最有效的空間可達性計量模型，其公式為:

很明顯，引力模型本質(zhì)上也是供需比。該值越大，意味著服務區(qū)域內(nèi)居民去醫(yī)院就醫(yī)的空間可達性越好。地區(qū)內(nèi)不同服務區(qū)域的引力可達性指數(shù)差異越小，意味著地區(qū)內(nèi)居民就醫(yī)空間可達性越公平，醫(yī)院布局越好，反之則相反。

2.供需界定和數(shù)據(jù)來源

(1)供給的界定與數(shù)據(jù)來源

41家醫(yī)院、50個執(zhí)業(yè)點納入測算，包括三級甲等醫(yī)院29家、三級乙等醫(yī)院5家、1家未定級三級醫(yī)院及復旦大學附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院、上海市口腔病防治院等6家三級醫(yī)療機構，這些機構在醫(yī)保管理和百姓認知等方面與三級醫(yī)院相同。僅統(tǒng)計提供普通門診、住院服務的執(zhí)業(yè)點，個別執(zhí)業(yè)點如復旦大學附屬華山醫(yī)院吳中東路執(zhí)業(yè)點僅開展Pet檢測未統(tǒng)計在內(nèi)。另外，冠名中包含三級醫(yī)院名稱、單獨進行執(zhí)業(yè)登記的分院、門診部不納入分析。用床位數(shù)來界定醫(yī)院供給量。

資料來源于上海市衛(wèi)生局衛(wèi)生監(jiān)督所網(wǎng)站醫(yī)療機構執(zhí)業(yè)登記查詢系統(tǒng)(數(shù)據(jù)更新至2011年12月23日)及上海市、各區(qū)縣衛(wèi)生局、各醫(yī)院網(wǎng)站醫(yī)院介紹。

(2)需求的界定與數(shù)據(jù)來源

①服務區(qū)域與測算口徑

以街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃(包括開發(fā)區(qū)、工業(yè)園等類街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)設置)作為醫(yī)院的服務區(qū)域和測算口徑，資料來源于國家統(tǒng)計局《2010年統(tǒng)計用區(qū)劃代碼和城鄉(xiāng)劃分代碼》，共232個街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級建制納入測算。

②服務區(qū)域的數(shù)據(jù)歸一

距離測算理論上是基于兩個點的，供需之間距離測算需要將服務區(qū)域歸一為一個點，再測算這一點到達醫(yī)院執(zhí)業(yè)點的距離。國外研究多用服務區(qū)域多邊形的質(zhì)心作為歸一點，即計算多邊形頂點坐標的平均值，該法需要有服務區(qū)域邊界的矢量格式文件。我國發(fā)布的矢量格式服務區(qū)域僅達到縣級，且嚴重滯后，不能滿足研究需要。本研究以街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府所在地作為服務區(qū)域數(shù)據(jù)歸一點。

③醫(yī)院需求量

以常住人口作為醫(yī)院需求量指標，數(shù)據(jù)來源于上海各區(qū)縣統(tǒng)計局公布的第六次人口普查公報(普查登記的時間為2010年11月1日)。

3.步驟及資料處理

第一步，獲取三級醫(yī)院執(zhí)業(yè)點、街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等政府機構的具體地址;

第二步，解析三級醫(yī)院執(zhí)業(yè)點、街道與鄉(xiāng)鎮(zhèn)等政府機構地址的坐標;

第三步，計算醫(yī)院執(zhí)業(yè)點與街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等政府機構間直線距離矩陣;

第四步，將床位數(shù)、常住人口數(shù)、直線距離等代入公式(1)計算AGi;

第五步，以原始計量單位計算出的引力可達性指數(shù)較小，將其數(shù)值乘以1000作為最終值，該值也便于與傳統(tǒng)每千人口床位數(shù)指標比較。

第二步、第三步借助互聯(lián)網(wǎng)地圖服務商(搜狗地圖)的地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS)數(shù)據(jù)庫及其提供的API，即應用程序編程接口、JavaScript程序代碼實現(xiàn)。原始資料和中間計算結果整理使用Microsoft Excel 2010，引力可達性指數(shù)計算及結果分析使用PASW Statistics 18.0。

結果與分析

1.上海市三級醫(yī)院引力可達性指數(shù)的整體描述

當β=1時，2011年三級醫(yī)院引力可達性指數(shù)極小值、極大值、平均值依次為 0.23、5.30、1.39，標準差為1.10;當β=1.2時，2011年三級醫(yī)院引力可達性指數(shù)極小值、極大值、平均值依次為 0.14、7.20、1.41，標準差為1.36。頻數(shù)分析顯示，當β=1時，引力可達性指數(shù)＜2的街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量為168個，當β=1.2時，＜2的街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量降至166個，詳見表1。β越大，數(shù)值越分散。

表1 2011年上海市鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道三級(市級)醫(yī)院引力可達性指數(shù)分布頻數(shù)表

2.上海市三級醫(yī)院引力可達性指數(shù)的地區(qū)差異

上海習慣以外環(huán)線為界分為中心城區(qū)(后文簡稱市區(qū))和郊區(qū)兩部分，其中市區(qū)包括盧灣區(qū)、徐匯區(qū)、長寧區(qū)、靜安區(qū)、普陀區(qū)、閘北區(qū)、虹口區(qū)和楊浦區(qū)，郊區(qū)包括浦東新區(qū)、閔行區(qū)、寶山區(qū)、嘉定區(qū)、金山區(qū)、松江區(qū)、青浦區(qū)、奉賢區(qū)、崇明縣〔4〕。當 β=1時，2011年市區(qū)三級醫(yī)院引力可達性指數(shù)極小值為1.16，極大值為5.30，均值為2.67，標準差為0.88;郊區(qū)極小值為0.23，極大值為2.46，均值為0.66，標準差為0.46;市區(qū)均值是郊區(qū)均值的3.53倍。當β=1.2時該指標市區(qū)極小值、極大值、均值、標準差依次為1.00、7.20、2.95、1.26，郊區(qū)該指標極小值、極大值、均值、標準差依次為 0.14、2.70、0.65、0.50，市區(qū)均值是郊區(qū)的4.52倍。

討 論

1.基于GIS的醫(yī)院引力可達性模型的優(yōu)越性

傳統(tǒng)衛(wèi)生資源配置布局評價方法即供需比值法、衛(wèi)生資源基尼系數(shù)〔5－6〕等公平性測量法忽略醫(yī)院分布的空間特征，在評價較大地域如全國水平的醫(yī)院布局是可行的，但用于區(qū)域內(nèi)醫(yī)院布局研究就顯得力不從心:一是如果直接縮小測量尺度面臨大量服務區(qū)域沒有醫(yī)院設置、資源為零的情況，但不能說這些地區(qū)醫(yī)院服務可及性為零，本研究中青浦、奉賢、嘉定、崇明四個區(qū)縣所在街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)即是如此，實際上既不可能也沒必要在所有街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)建醫(yī)院;二是傳統(tǒng)方法假設同一服務區(qū)域內(nèi)居民就醫(yī)可達性是沒有差異的，這一假設是有問題的〔7〕，舉例來說，同一縣內(nèi)居住在縣城和居住在周邊鄉(xiāng)村的居民去縣醫(yī)院就醫(yī)可達性是有差異的;三是該方法假設居民只在本區(qū)域看病〔7〕，否定或忽視居民跨行政區(qū)劃就醫(yī)與我國國情嚴重不符，在同一個區(qū)域內(nèi)如上海市，居民跨行政區(qū)域就醫(yī)是很普遍的，并且區(qū)域越小越是如此、醫(yī)院級別越高越是如此。因此，有必要探索區(qū)域內(nèi)醫(yī)院布局評價、研究的其他方法。

空間可達性測量綜合考慮醫(yī)院資源的可獲得性和可接近性，可用于評價醫(yī)院布局，其量度模型有多種，包括最近距離、累計機會和引力模型及其變形等。不同的度量模型納入的空間可達性影響因素不同，如最近距離模型測量居民所在地區(qū)到達最近的醫(yī)療設施的距離，僅是對臨近性的側量;又如累積機會模型測量在既定距離或時間閾值內(nèi)所有的潛在提供者累積數(shù)量，盡管綜合考慮了可獲得性和可接近性，但沒有考慮距離的衰減效應、供給者繁忙程度及需求者之間競爭對可達性的影響;引力模型則綜合考慮了供方能力、需方競爭、供需之間空間距離和距離的衰減效應對居民就醫(yī)可達性的影響，具有理論上的優(yōu)越性〔7〕。傳統(tǒng)的衛(wèi)生服務空間可達性研究的距離、時間等資料是基于人群問卷調(diào)查獲得的，無GIS技術應用，研究成本較高，空間信息挖掘不足。在我國，除了全國衛(wèi)生服務調(diào)查，此類研究也極為罕見。本研究的引力可達性模型指數(shù)測算是基于地理信息系統(tǒng)(GIS)?；贕IS的研究路徑優(yōu)勢在于提供空間數(shù)據(jù)管理軟件平臺如ArcGIS等，有豐富的分析或測算功能可以使用，可以提供更為準確、豐富的測量結果(特別是都市地區(qū))〔8〕，研究結果可視化，可以加深人們的理解和認知。研究表明，英美等發(fā)達國家基于GIS的衛(wèi)生服務空間可達性研究起步較早，小尺度的人口數(shù)據(jù)、詳細的路網(wǎng)系統(tǒng)等可達性精細測量所需資料容易獲得〔9〕，形成了內(nèi)容豐富、繁簡不一、不斷發(fā)展的衛(wèi)生服務可達性定量研究方法學體系，積累了極為豐富的研究案例。近些年來，國內(nèi)也積累少量的衛(wèi)生服務空間可達性研究案例〔10－11〕，主要是地理學領域?qū)W者的成果，但總體上還處于起步階段，理論和方法學體系尚不成熟，受地理資料不易獲得、滯后性等制約，衛(wèi)生服務可達性研究規(guī)模小、數(shù)量少，學術意義大于應用意義，不能滿足醫(yī)院等設施布局決策需求，應加強這方面的研究力度。

2.本研究的方法特點及關鍵技術環(huán)節(jié)說明

(1)距離形式

空間可達性測量中，距離有不同形式，包括直線距離、路網(wǎng)距離、出行時間、出行費用等，其中直線距離測算時僅需需求、供給地址信息即可，而路網(wǎng)距離、出行時間、出行成本測算還需要實際的交通路網(wǎng)、路況及出行工具等方面的資料，所需資料多，獲取困難，計算量大。但大量的研究表明，直線距離法與其他最短距離法研究結果高度相關。事實上，針對地理信息、交通路網(wǎng)信息資料公開獲取困難的國家和地區(qū)，直線距離測算也較難。本研究測量相對容易的直線距離。

(2)距離計算

距離測算是本研究的關鍵環(huán)節(jié)，基于GIS的同類研究一般采取先建立或獲取居民服務區(qū)域、醫(yī)院地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫文件，再利用地理信息系統(tǒng)分析工具如ArcGIS軟件進行距離測算。由于沒有現(xiàn)成的細化到醫(yī)院執(zhí)業(yè)點、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級別行政區(qū)劃矢量格式地理數(shù)據(jù)文件可供使用，本研究借助互聯(lián)網(wǎng)地圖服務商提供的API即應用程序編程接口和JavaScript程序代碼，直接利用互聯(lián)網(wǎng)地圖服務商的地理數(shù)據(jù)庫獲取距離數(shù)據(jù)，再借助普通統(tǒng)計軟件測算引力可達性指數(shù)。此路徑避開了自建地理信息數(shù)據(jù)庫對地理學知識和技術過分依賴的難題，過程雖然機械繁瑣，卻也簡便易于掌握，加之研究區(qū)域為上海大都市，互聯(lián)網(wǎng)地圖服務商數(shù)據(jù)庫信息更新及準確性較為理想，其結果的精確度遠高于依靠紙質(zhì)地圖建立地理信息數(shù)據(jù)庫的方法，成本、周期遠低于依靠特殊設備實地測繪醫(yī)院等地理坐標或?qū)嶋H距離、時間的方法，對于非地理學領域研究者也可以掌握，具有方法學的優(yōu)越性。缺點是對于農(nóng)村等地圖服務商地圖開發(fā)薄弱的地區(qū)適用性較差。

(3)測量尺度

本研究的測算尺度降至街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級，較國內(nèi)衛(wèi)生資源公平性評價中省級、縣級測量尺度而言是一個不小的進步。小尺度測量結果對衛(wèi)生實踐更有指導意義。

3.基于GIS的引力可達性研究的注意事項

一是該法需要資料較多，資料匱乏是此類研究的最大障礙。目前我國向社會公布的矢量形式國家基礎地理信息數(shù)據(jù)行政邊界只到縣區(qū)級、尺度偏大，且嚴重滯后，另外，小尺度人口等需方資料、較為全面的醫(yī)院資料也極難得到，如果計算出行距離、時間時還需交通系統(tǒng)、出行工具等信息。二是研究要求研究者具備一定地理學知識和技能，特別是采取自行建立地理數(shù)據(jù)庫路徑、采用專業(yè)地圖等地理表達工具時。三是研究結果受距離形式、測量尺度、技術路徑等因素影響。〔12〕引力可達性模型引進反應距離衰減的摩擦系數(shù)，其研究結果存在不確定問題。

4.2011年上海市三級醫(yī)院布局存在城鄉(xiāng)差異

本研究顯示上海市三級醫(yī)院布局存在城鄉(xiāng)差異。由于歷史的原因，上海市三級醫(yī)院主要集中在中心城區(qū)，近些年來也有個別醫(yī)院向郊區(qū)整體搬遷或建設分部、新院，這些舉措對三級醫(yī)院優(yōu)質(zhì)資源均衡配置起了一定作用，但郊區(qū)三級醫(yī)院缺乏問題依然存在，2011年底嘉定區(qū)、奉賢區(qū)、青浦區(qū)、崇明縣、原南匯區(qū)等依然沒有三級醫(yī)院執(zhí)業(yè)，城鄉(xiāng)差異明顯，這與上海城市發(fā)展向郊區(qū)轉移、郊區(qū)人口經(jīng)濟發(fā)展較快的大背景〔4〕是不相適應的。為解決該問題，上海2009年啟動了“5+3+1”郊區(qū)三級綜合醫(yī)院建設項目，規(guī)劃2012年底完成，以優(yōu)化優(yōu)質(zhì)醫(yī)院資源布局，屆時上海市三級醫(yī)院布局公平性將會獲得極大改善。

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