福州市衛(wèi)生資源的時空格局研究
——基于ArcGIS的混合截面數(shù)據(jù)分析

洪志斌，盧若艷，李躍平

(福建醫(yī)科大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院，福建 福州 350122)

隨著我國老齡化程度不斷加劇，新型城市化快速推進(jìn)，帶來了公共服務(wù)短缺等問題。衛(wèi)生資源是一種準(zhǔn)公共物品，具有社會性和福利性，使全體人民得到公平有效的衛(wèi)生服務(wù)是政府在衛(wèi)生服務(wù)領(lǐng)域?qū)で蟮闹匾繕?biāo)之一。同時，作為城市規(guī)劃和發(fā)展的重要議題，關(guān)于如何配置衛(wèi)生資源的探討也引起了國內(nèi)外城市地理學(xué)界的普遍關(guān)注。此外，關(guān)于衛(wèi)生資源時空格局的研究涉及前沿“空間適配”理論，國內(nèi)學(xué)術(shù)界在衛(wèi)生資源的失配機(jī)理、空間測度、評價機(jī)制等方面的研究與國外尚存在差距,對以上這些方面進(jìn)行深入探討有利于豐富現(xiàn)有的研究內(nèi)容和體系，為推進(jìn)城市衛(wèi)生資源的規(guī)模配置、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和空間調(diào)整提供新的研究思路。

2017年6月，福建省政府辦公廳印發(fā)了《福建省醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系規(guī)劃(2016—2020年)》，提出要積極拓展衛(wèi)生規(guī)劃的技術(shù)思路，促使其向更為精細(xì)化的方向發(fā)展，從而適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的新形勢[1]。鑒于此，筆者選取了福州市作為研究對象，利用熵權(quán)系數(shù)法來綜合評估2007年至2016年間福州市醫(yī)療衛(wèi)生資源的配置狀況，并通過ArcGIS地理信息技術(shù)將各種要素通過可視化方式呈現(xiàn)出來，進(jìn)而促進(jìn)衛(wèi)生資源合理、客觀、公平、高效配置。

一、福州市衛(wèi)生資源時空格局研究方案的設(shè)計

本次研究的對象為福建省的省會城市——福州市，具體包括福州市轄內(nèi)的5個區(qū)、2個縣級市以及5個縣(研究對象以現(xiàn)有的行政區(qū)劃為準(zhǔn)，平潭綜合試驗區(qū)不在本研究范疇內(nèi))。為分析衛(wèi)生資源時空格局變化情況，研究采取混合截面數(shù)據(jù)的方式，從醫(yī)改前后(2007—2016年)選取了4個時間段，即2007年、2010年、2013年和2016年，進(jìn)而開展福州市衛(wèi)生資源時空格局分布的研究。其中，人口和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)的數(shù)據(jù)來自于各年度的《福州統(tǒng)計年鑒》和福州統(tǒng)計局網(wǎng)站；衛(wèi)生人力、床位資源、衛(wèi)生設(shè)備、衛(wèi)生投入等數(shù)據(jù)來源于來自各年度的《福建省衛(wèi)生統(tǒng)計資料匯編》。

研究所采用的方法包括熵權(quán)系數(shù)法和ArcGIS地理信息技術(shù)中的高/低值聚類、熱點分析和標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析方法，具體方法介紹如下：

(一)熵權(quán)系數(shù)法

熵權(quán)系數(shù)法是一種客觀賦值方法[2]。它主要根據(jù)各指標(biāo)所傳輸?shù)男畔⒘看笮淼贸鲋笜?biāo)權(quán)數(shù)，因此不受評價者主觀的干擾。計算過程大致分為構(gòu)造初始數(shù)據(jù)矩陣、計算熵值以確定指標(biāo)權(quán)重、由標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)矩陣得到樣本的綜合評價值三個步驟。具體計算公式如下：

其中m為被評價對象的數(shù)目，n為評價指標(biāo)數(shù)，Xij表示第i個待評對象在第j項指標(biāo)上的評價值。利用熵來計算出各指標(biāo)客觀權(quán)重公式為：

就本次研究而言，將衛(wèi)生人力、物力、財力的相關(guān)數(shù)據(jù)按照上述運算過程代入計算，就能得到相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重，進(jìn)而通過對衛(wèi)生資源的加權(quán)求和分別計算出福州市某一縣/區(qū)衛(wèi)生資源的綜合得分。

(二)ArcGIS地理信息技術(shù)

本研究中主要使用ArcGIS Pro軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入、地理信息庫的構(gòu)建和時空格局分析，使用以下3種方法進(jìn)行分析。

1.高/低值聚類。高/低值聚類(Getis-Ord General G)是一種全局的空間分析技術(shù)，主要用于分析衛(wèi)生資源供給水平在空間上呈現(xiàn)相似集聚或是隨機(jī)分散的分布狀況[3]。計算公式如下：

其中，xi>0,而wij來自非標(biāo)準(zhǔn)化的對稱空間權(quán)重矩陣，且所有元素均為0或1。

3.標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓可以概括疾病或公共資源的空間分布,并識別在方向上的分布趨勢[5]。計算步驟如下：首先，計算橢圓的圓心，假設(shè)一個區(qū)域由n個子區(qū)域構(gòu)成，mi(xi,yi)為第i 個子區(qū)域的中心坐標(biāo)，wi為第i個子區(qū)域的某種屬性值或權(quán)重值：

二、福州市衛(wèi)生資源的時空格局的現(xiàn)狀分析

(一) 熵權(quán)系數(shù)法測算的衛(wèi)生資源時空格局

傳統(tǒng)意義上對衛(wèi)生資源配置情況的評價主要通過“千人床位數(shù)”“千人執(zhí)業(yè)醫(yī)師數(shù)”等指標(biāo)來衡量，但是根據(jù)張鷺鷺的研究[6]，衛(wèi)生資源包括人力、物力、財力三個維度的內(nèi)容，因此僅僅考慮醫(yī)生數(shù)或床位數(shù)遠(yuǎn)不能對衛(wèi)生資源進(jìn)行一個綜合、全面的評價。鑒于此，筆者通過熵權(quán)系數(shù)法建立了衛(wèi)生資源綜合評價指標(biāo)體系(表1)。

根據(jù)2007年、2010年、2013年、2016年福州市各區(qū)/縣每千人口的衛(wèi)生資源相關(guān)數(shù)據(jù)，利用熵權(quán)法可以計算得出相應(yīng)年度按人口分布的衛(wèi)生資源綜合評價指標(biāo)及權(quán)重(表2)。從時間進(jìn)展上來看，衛(wèi)生人力所占權(quán)重不斷上升，衛(wèi)生物力和衛(wèi)生財力所占權(quán)重不斷下降。2007年衛(wèi)生物力所占權(quán)重最高，2016年衛(wèi)生人力所占權(quán)重最高。

表1 衛(wèi)生資源綜合評價指標(biāo)體系

表2 2007-2016年衛(wèi)生資源綜合評價指標(biāo)及權(quán)重

將上文中測算出的權(quán)重系數(shù)乘以當(dāng)年各縣/區(qū)擁有的每千人口衛(wèi)生人力數(shù)、物力數(shù)、財力數(shù)后，對計算出的衛(wèi)生資源指數(shù)予以累加，便可以得出福州市各區(qū)/縣的綜合指數(shù)得分(表3)，通過ArcGIS Pro軟件進(jìn)行可視化表現(xiàn)后，結(jié)果如圖1所示。

表3 福州市各區(qū)/縣綜合指數(shù)得分情況

A：2007年；B：2010年；C：2013年；D：2016年.

由圖可知，2007年與2010年衛(wèi)生資源的空間布局可成一類，該時期為醫(yī)改尚未開始及起步階段，表現(xiàn)為福州市轄區(qū)及羅源、閩清、永泰的得分較高，而福清、長樂、閩侯、連江的得分相對較低；2013年、2016年間的衛(wèi)生資源空間布局成另一類，該時期為醫(yī)改的逐漸深入階段，總體來看，福州市轄區(qū)、北部、西部的得分較高，而東部、南部的福清、長樂、連江等地區(qū)的得分相對偏低；其中變化最大的是閩侯縣，其衛(wèi)生資源綜合得分有了明顯的提升，說明在此期間衛(wèi)生資源發(fā)展迅速。

(二)高/低值聚類法測算的衛(wèi)生資源時空格局

通過ArcGIS空間統(tǒng)計箱中的高/低值聚類工具對以上衛(wèi)生資源綜合指標(biāo)進(jìn)行分析得出，2007—2016年全局G的觀測值均大于期望值，且G>0,Z>0，P<0.05，揭示了衛(wèi)生資源總額和指標(biāo)在空間上屬于高值聚集的狀態(tài)；同時，全局G的觀測值與Z值隨年份呈下降趨勢，說明衛(wèi)生資源的高值聚集現(xiàn)象有所減緩(表4)。

表4 ArcGIS軟件高/低值聚類結(jié)果

(三)熱點分析分析方法測算的衛(wèi)生資源

通過ArcGIS空間統(tǒng)計箱中的熱點分析工具進(jìn)行分析，結(jié)果如圖2所示。

由圖可知，衛(wèi)生資源的高值始終聚集于福州鼓樓和臺江老城區(qū)，即“熱點區(qū)”，且該空間布局在統(tǒng)計學(xué)上具有顯著差異(P<0.05)；而其他縣/區(qū)的空間布局不具有統(tǒng)計學(xué)上的顯著意義。

A：2007年；B：2010年；C：2013年；D：2016年.

(四)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析法測算的衛(wèi)生資源時空格局

采用ArcGIS空間統(tǒng)計箱中的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析工具對福州市衛(wèi)生資源綜合指標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)果如表5、圖3所示。

由上可知，橢圓重心在此期間波動范圍不大，且始終分布在鼓樓區(qū)內(nèi)；橢圓長軸與橢圓短軸隨時間進(jìn)展總體呈增大趨勢；橢圓的旋轉(zhuǎn)角度隨年份增大，總體呈現(xiàn)為東北—西南走向；橢圓面積主要分布在中心城區(qū)，且2016年面積大于之前。這說明隨著時間的推移，衛(wèi)生資源的空間布局有趨于合理布局的傾向，但不容忽視的是，衛(wèi)生資源仍高度集中于福州市轄區(qū)，未來仍有較大的改進(jìn)空間。

表5 ArcGIS標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析結(jié)果

圖3 ArcGIS標(biāo)準(zhǔn)橢圓差分析結(jié)果示意圖

三、福州市衛(wèi)生資源時空規(guī)劃布局的對策建議

(一)必須正確認(rèn)識當(dāng)前衛(wèi)生資源的時空格局分布特征

從4年的混合截面數(shù)據(jù)來看，福州市醫(yī)療資源的綜合指數(shù)得分的空間布局日趨合理，例如在2007年、2010年綜合指數(shù)得分較低的閩侯縣，其得分在2013年與2016年有了明顯的提升，說明醫(yī)改有力推進(jìn)了當(dāng)?shù)匦l(wèi)生資源的發(fā)展。但這一空間布局特征也反映了一些問題：即當(dāng)前衛(wèi)生資源主要集中分布在閩江以北的鼓樓區(qū)、臺江區(qū)，而東部、南部地區(qū)的醫(yī)療資源存在不足。也正如ArcGIS地理信息技術(shù)測算的結(jié)果所示，福州市醫(yī)療資源存在明顯的高值聚集的現(xiàn)象，鼓樓區(qū)、臺江區(qū)是具有統(tǒng)計學(xué)差異的“熱點區(qū)”。隨著福州作為海西經(jīng)濟(jì)區(qū)中心城市定位的進(jìn)一步明確，濱海新城區(qū)建設(shè)的不斷推進(jìn)，“東進(jìn)南擴(kuò)，沿海向江”的開放性空間結(jié)構(gòu)逐漸形成，未來對醫(yī)療衛(wèi)生資源的需求將更大，因此也需要福州市在衛(wèi)生資源在布局、結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步優(yōu)化，尤其是對濱海地區(qū)如福清市、長樂市這類醫(yī)療衛(wèi)生資源空間布局相對缺乏的地區(qū)，需要不斷增加醫(yī)療資源配置總量，盤活存量，以滿足城市發(fā)展帶來的新需求。

(二)充分發(fā)揮地理信息技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生資源配置中的作用

2016年底，中國與世界銀行、世界衛(wèi)生組織聯(lián)合開展的醫(yī)藥衛(wèi)生體制聯(lián)合報告發(fā)布，報告中提出有效的衛(wèi)生體系規(guī)劃有以下特點：即依據(jù)人口結(jié)構(gòu)、流行病學(xué)及城市發(fā)展規(guī)劃，采用長期視角；使用地理信息系統(tǒng)(ArcGIS)進(jìn)行空間分析[7]。本研究借鑒該原則開展了福州市衛(wèi)生資源的時空格局狀況的研究，得出熵權(quán)系數(shù)法測算的衛(wèi)生資源綜合指標(biāo)及基于ArcGIS地理信息技術(shù)的可視化空間布局特征。就結(jié)果而言，ArcGIS地理信息技術(shù)將各類衛(wèi)生資源與行政區(qū)劃、人口分布等進(jìn)行有機(jī)的整合，直觀、生動地展現(xiàn)了各個福州市各區(qū)/縣醫(yī)療資源時空布局特征。管理者和決策者則對此類可視化信息進(jìn)行分析利用，識別醫(yī)療資源分配較為薄弱的地區(qū)，為科學(xué)制定和實施區(qū)域衛(wèi)生規(guī)劃提供依據(jù)。

此次研究是開展空間統(tǒng)計分析的第一步，也是開展統(tǒng)計推斷的基礎(chǔ)和前提。但是，本研究仍存在不足之處，例如僅研究了醫(yī)療衛(wèi)生資源的時空分布狀況，而對于探究形成該分布格局因果關(guān)系仍不夠；混合截面數(shù)據(jù)僅能顯示所選取年份的空間布局特征，而未選中年份可能得出不同的結(jié)論，這些問題將在進(jìn)一步的研究中探討。

[1]福建省政府辦公廳.福建省醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系規(guī)劃(2016-2020年)[EB/OL].(2017-6-22)[2017-7-3].http://www.fujian.gov.cn/zc/zxwj/szfbgtwj/201706/t20170622_1532022.htm?type=bgxz.

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[6]張鷺鷺.衛(wèi)生資源配置論——基于二類衛(wèi)生資源配置的實證研究[M].北京：科學(xué)出版社，2014:2.

[7]世界銀行.深化中國衛(wèi)生改革:建立高質(zhì)量,價值為本的服務(wù)提供-政策總結(jié)[EB/OL].(2016-7-20)[2017-7-3].http://documents.worldbank.org/curated/en/707951469159439021.