基于建筑物尺度的醫(yī)療設施可達性研究
——以深圳市福田區(qū)綜合醫(yī)院為例

陳小祥，岳雋，張文暉

(1.深圳市城市規(guī)劃設計研究院有限公司，廣東深圳518028；2.國土資源部城市土地資源監(jiān)測與仿真重點實驗室，廣東深圳518040)

0 引言

醫(yī)療設施是關系民生的一種基礎公共服務設施，其合理的空間布局是實現(xiàn)城市衛(wèi)生資源有效配置的重要保障。醫(yī)療設施可達性是醫(yī)療設施空間布局研究的一項重要內容，通過計算某一區(qū)位到達活動地點的便利程度，分析醫(yī)療服務的供需狀況，對設施分布的均衡性進行評估[1]。較低的醫(yī)療服務設施空間可達性將增加人們就診的時間和成本，特別是對于低收入群體，不僅會增加他們的生活負擔，還會降低居民的就醫(yī)頻率，影響其健康水平[2]。因此，醫(yī)療設施可達性研究對于促進居民的健康水平、實現(xiàn)居民醫(yī)療均等化具有重要現(xiàn)實意義[3]。王武林等[4]、王成金等[5]對中國高速公路網的可達性格局及演化進行研究與探討；梅志雄等[6]通過引入公路網可達性，分析了空間格局及其演化對區(qū)域和節(jié)點城市發(fā)展的影響；尚永正等[7]在分析空間可達性基礎上，對城市功能用地的空間演變進行了深入研究；魯敏等[8]基于GIS技術探討濟南市公園綠地空間可達性，并為濟南市綠地規(guī)劃提出了具體方案；孫雯雯[9]利用基于時空阻隔和供需比例的計算方法分別從交通距離、交通時間、供需關系、有效供需等4個方面對淄博市基礎教育設施的空間可達性進行評價。上述研究從可達性視角探討和發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實問題，對于開展醫(yī)療設施可達性研究具有重要借鑒意義。在現(xiàn)有醫(yī)療設施可達性研究中，Luo等[10]和Higgs等[11]基于交通阻抗函數(shù)研究了醫(yī)療設施空間可達性；付加森等[12]基于空間網絡分析技術探討了就醫(yī)可達性的空間異質性分布；鄧麗等[13]基于兩步移動搜索法，從醫(yī)療資源的供給和需求兩個方面分析了醫(yī)療資源空間可達性特征，為改善貧困山區(qū)的醫(yī)療條件、提高醫(yī)療服務能力提供了決策支持；曾文等[14]利用GIS空間分析方法，在居住用地地塊尺度對南京市醫(yī)療服務設施可達性空間格局及其成因進行研究。然而，現(xiàn)有設施可達性研究中，多以人口普查體系中的街道、街區(qū)作為最小統(tǒng)計單元，難以精細化描述城市單元建筑物尺度下的可達性情況。而建筑物空間分布能夠準確地反映城市居民的居住用地信息，這為設施可達性研究提供一種新的研究尺度。

因此，文章將建筑物空間分布作為最小研究單元，對深圳市福田區(qū)的綜合醫(yī)院空間可達性進行分析，從而為城市醫(yī)療設施的合理布局提供決策依據。

1 研究區(qū)域概況

深圳市福田區(qū)位于城區(qū)中南部、原經濟特區(qū)中部，是深圳市發(fā)展最早的行政區(qū)之一。區(qū)域總面積為78.66 km2，約占深圳市總面積的3.95%，2016年常住統(tǒng)計人口為150.17萬人。福田區(qū)經濟發(fā)展狀況與公共基礎設施建設程度均居深圳市前列，其醫(yī)療設施資源豐富，具備綜合醫(yī)院、?？漆t(yī)院和藥店、門診多層次的醫(yī)療設施體系。2012—2017年，醫(yī)療衛(wèi)生機構發(fā)展情況見表1。福田區(qū)的醫(yī)療機構數(shù)量不斷增長。截止到2017年，福田區(qū)共有醫(yī)療機構716家，包括27家醫(yī)院、78家社康中心、198家門診部或中醫(yī)館、402家私人診所或企事業(yè)內部醫(yī)務室，以及11家其他衛(wèi)生機構。盡管福田區(qū)醫(yī)療資源種類齊全、數(shù)量較多，但是醫(yī)療設施資源的空間配置仍不均衡，存在著需求和供給的不匹配現(xiàn)象。

表12012—2017年福田區(qū)醫(yī)療衛(wèi)生機構發(fā)展情況表

2 基于建筑物尺度的醫(yī)療設施可達性研究方法

2.1 數(shù)據來源

考慮到綜合醫(yī)院在醫(yī)療設施資源中的重要地位，以福田區(qū)三甲醫(yī)院、普通醫(yī)院、衛(wèi)生院等3種類型的綜合醫(yī)院為例，基于建筑物尺度開展醫(yī)療設施可達性研究，精準研究福田區(qū)醫(yī)療設施資源配置的不均衡問題。福田區(qū)行政區(qū)劃數(shù)據來自國家基礎地理信息中心網站(http://www.ngcc.cn/)下載的中國國家基礎地理信息系統(tǒng)數(shù)據。其他所用數(shù)據包括綜合醫(yī)院數(shù)據、居住地建筑物數(shù)據以及人口柵格數(shù)據。

(1)綜合醫(yī)院數(shù)據所涉及的綜合醫(yī)院數(shù)據為高德地圖興趣點POI(Point of Interest)數(shù)據，包括三甲醫(yī)院、普通醫(yī)院和衛(wèi)生院等3種類型，每條數(shù)據中包含名稱、地址、類型、評分、經度、緯度等屬性信息，樣例數(shù)據見表2。其中共用53條綜合醫(yī)院POI數(shù)據，包括5個三甲醫(yī)院、42個普通醫(yī)院和6個衛(wèi)生院。該數(shù)據具有樣本精度高、涵蓋信息細致等優(yōu)勢，對其進行空間可視化可以清晰的了解各個綜合醫(yī)院的地理位置，可以滿足福田區(qū)綜合醫(yī)院的資源配置和布局研究。具體醫(yī)院分布如圖1所示。

表2 福田區(qū)綜合醫(yī)院數(shù)據樣例示意表

圖1 福田區(qū)綜合醫(yī)院分布圖

(2)居住地建筑物數(shù)據利用ArcGIS 10.2矢量化高分二號影像數(shù)據，得到福田區(qū)居住地建筑物數(shù)據。該數(shù)據可以有效的表征福田區(qū)的居住用地建筑物分布。

(3)人口柵格數(shù)據基于World-Pop(http://www.worldpop.org.uk/)網站下載得到了100 m分辨率的2016年福田區(qū)人口柵格數(shù)據，其中每個像元的數(shù)值代表100 m×100 m柵格單元內的人口總數(shù)。該數(shù)據打破了傳統(tǒng)的人口統(tǒng)計數(shù)據的行政區(qū)劃尺度限制，更加精細的反映出福田區(qū)的人口分布狀況。

2.2 兩步移動搜索法的空間可達性測算方法

可達性程度決定于供需雙方在空間上的聯(lián)系狀況。Radke等[15]于2000年提出基于潛能模型的傳統(tǒng)移動搜索法的改進方法:兩步移動搜索法2SFCA(Two-Step Floating Catchment Area method)，即分別在供給點與需求點各搜索對方，以確定供需之間的可達狀況。該方法使用較小普查單元的人口數(shù)據，解決了內在的人口空間分布問題，移動搜尋域可以跨越行政區(qū)界，更合理地考慮供需間潛在的相互作用，能夠在GIS環(huán)境下實現(xiàn)，具有直觀易操作性。因此，在公共服務可達性方面具有廣闊的應用前景。

將兩步移動搜索法應用于醫(yī)療設施的可達性研究中，一般采用基于醫(yī)療設施的數(shù)據點位置作為供給點，進行供需點之間的距離量測，即默認“到達醫(yī)療設施的質心才被看作抵達了醫(yī)療設施的區(qū)域”。以福田區(qū)綜合醫(yī)院為供給點，結合福田區(qū)居住類建筑物與醫(yī)療設施空間分布情況，采用兩步移動搜索法[16]，進行醫(yī)療設施可達性分析。具體測算方法如下:

(1)根據所給出的福田區(qū)3種綜合醫(yī)院POI數(shù)據，按給定的距離閾值d0生成一個空間搜索域。搜索所有落在空間搜索域之內的建筑物k，對建筑物內人口進行求和，即可搜索出綜合醫(yī)院j預知范圍內的居民常住人口數(shù)據，將人口數(shù)據作為需求數(shù)據。同時，用醫(yī)院POI數(shù)據的評分數(shù)據作為供給數(shù)據，繼而用供給數(shù)據Sj除以需求數(shù)據dk，得出供需比Rj，即每個醫(yī)院的服務能力，計算公式由式(1)表示為式中:Rj為醫(yī)院j的供需比；Sj為醫(yī)院j的規(guī)模；dkj為建筑物k與供給點j之間的出行距離，m；d0為出行距離閾值，m；Dk為需求點的需求狀況，即人口數(shù)量。

(2)對于每一個建筑物i，按給定的空間閾值d0生成另一個空間搜索域，搜索在出行閾值范圍內所有可以為該建筑物提供醫(yī)療服務的綜合醫(yī)院，將上一部搜索得到的綜合醫(yī)院的供需比Rj進行求和，于是就得到每個建筑物i的醫(yī)療設施可達性。其計算方法由式(2)表示為

式中:為采用2SFCA方法計算得到的需求點i的可達性；dij為需求點i與供給點j之間的出行距離，m。

重復上述步驟，運用兩步移動搜索法計算所有建筑物的綜合醫(yī)院類醫(yī)療設施的可達性，具體流程如圖2所示。

圖2 兩步移動搜索法流程圖

在上述的實驗步驟中有2個重要的參數(shù):距離閾值和建筑物上的人口數(shù)。Shan等[17]以廣州為例進行的出行距離研究表明，20 min的步行距離是決定居民是否步行出門的一個關鍵的分水嶺。而按規(guī)定，不同等級綜合醫(yī)院的服務半徑一般在0.5～3 km。因此，文章基于0.8、2和3 km三種不同的服務半徑，研究不同閾值情況下福田區(qū)3種綜合醫(yī)院的可達性狀況。

3 基于建筑物尺度的醫(yī)療設施可達性結果與分析

3.1 醫(yī)療設施需求分析

將居民地建筑物數(shù)據和人口柵格數(shù)據的空間疊加，得到了建筑物尺度上的醫(yī)療設施需求數(shù)據，如圖3所示?？傮w來看，深圳市福田區(qū)綜合醫(yī)院需求分布呈現(xiàn)四周高，中間低的現(xiàn)象。需求存在空間不平衡性，主要體現(xiàn)在福田區(qū)南部人口集中，多居民區(qū)分布，需求最高；其次為福田區(qū)北部和東北部，需求強度次之；福田區(qū)的東部和西部，綜合醫(yī)院需求強度適中；而福田區(qū)中部地區(qū)，人口密度較低，綜合醫(yī)院需求較低。

將爬取獲得的高德POI數(shù)據中的醫(yī)院評分數(shù)據作為福田區(qū)53家綜合醫(yī)院的供給度，并基于綜合醫(yī)院不同的服務半徑，計算每家醫(yī)院的供需比?？傮w來看，深圳市福田區(qū)綜合醫(yī)院的供給多集中在東部，而在西部地區(qū)則供給嚴重不足，供給和需求不匹配，進而造成綜合醫(yī)院的供需比呈現(xiàn)東高西低的特點，綜合醫(yī)院資源配置不合理。

圖3 居住區(qū)人口數(shù)量統(tǒng)計圖

3.2 醫(yī)療設施可達性分析

三甲醫(yī)院、衛(wèi)生院和普通醫(yī)院在0.8、2和3 km服務半徑下的設施可達性分別如圖4～6所示。從圖4可以看出，普通醫(yī)院的可達性程度最高，而衛(wèi)生院的可達性程度最低。這多是由于在0.8 km搜索半徑條件下人們往往就近求醫(yī)，由于福田區(qū)的普通醫(yī)院數(shù)量最多，提高了居民就近選擇的可能性，而福田區(qū)缺少一定規(guī)模的衛(wèi)生院，其醫(yī)療供給能力又相對偏弱，進而造成了衛(wèi)生院的醫(yī)療設施的可達性程度不高。由圖5可知，總體上普通醫(yī)院的可達性程度最高；但在福田區(qū)的西部和北部，三甲醫(yī)院的醫(yī)療設施可達性超過了普通醫(yī)院，這是因為三甲醫(yī)院多分布于福田區(qū)的西部和北部，而2 km的搜索半徑下，醫(yī)療設施的供給能力成為了引導居民就醫(yī)的主要因素。從圖6中可以看出，隨著搜索半徑的進一步增加，供給能力在醫(yī)療設施可達性中的主導作用更加明顯，進而造成了3 km搜索半徑下三甲醫(yī)院的總體可達性和普通醫(yī)院的可達性狀況相當，而衛(wèi)生醫(yī)院的可達性程度與三甲醫(yī)院、普通醫(yī)院的可達性差距明顯?？傮w來看，福田區(qū)3類綜合醫(yī)院沒有形成立體完整的資源分布模式，不同服務半徑下的醫(yī)療設施沒有形成有效的資源互補。

一般來說，醫(yī)療設施的可達性程度越高，人們就醫(yī)的便捷程度就越高，供需就越平衡。從醫(yī)院類型來看，福田區(qū)三甲醫(yī)院的可達性呈現(xiàn)出東西高、中間低的特點；福田區(qū)衛(wèi)生院的可達性也呈現(xiàn)出由東北向西南方向不斷降低的特點，與空間分布特點相似；而福田區(qū)普通醫(yī)院可達性狀況雖然總體東高西低，空間差異較小。這說明福田區(qū)三甲醫(yī)院、衛(wèi)生院和普通醫(yī)院的就醫(yī)便捷程度存在空間差異，空間供需失衡。但是不同服務半徑下，3種醫(yī)院的醫(yī)療設施可達性均沒有完全實現(xiàn)研究區(qū)范圍內的完全覆蓋。從服務半徑尺度來看，隨著服務半徑的逐漸增大，3種類型的綜合醫(yī)院的總體可達性程度不斷提高，其中三甲醫(yī)院可達性對服務半徑的響應最明顯，而普通醫(yī)院可達性對服務半徑的響應程度不高，這說明福田區(qū)三甲醫(yī)院存在一定的數(shù)量缺口。從醫(yī)院供給能力與服務半徑的關系來看，0.8 km服務半徑下，醫(yī)療設施的供給能力對可達性的貢獻較弱；而在2、3 km的服務半徑下，醫(yī)療設施的供給能力對可達性的貢獻作用明顯。

圖40.8 km服務半徑3種綜合醫(yī)院可達性圖

圖52 km服務半徑3種綜合醫(yī)院可達性圖

圖63 km服務半徑3種綜合醫(yī)院可達性圖

4 結論

以福田區(qū)3種類型的綜合醫(yī)院為例，采用兩步移動搜索法，分析建筑物尺度上的醫(yī)療設施資源布局和配置情況，研究了建筑物尺度下的醫(yī)療設施可達性。得出如下結論:

(1)福田區(qū)3類綜合醫(yī)院沒有形成立體完整的醫(yī)療資源分布模式。福田區(qū)綜合醫(yī)院需求主要存在于人口集中區(qū)域，與醫(yī)療資源供給存在一定的空間差異，在空間上未能形成完整的資源設施配置。另外，不同服務半徑下，三甲醫(yī)院、普通醫(yī)院和衛(wèi)生院的醫(yī)療資源設施供給皆未形成有效的醫(yī)療資源互補。

(2)福田區(qū)現(xiàn)有綜合醫(yī)院可達性水平相對較低。不同服務半徑下，3種綜合醫(yī)院的醫(yī)療設施可達性均沒有實現(xiàn)研究區(qū)范圍內的完全覆蓋，且醫(yī)療可達性空間差異明顯。

(3)不同服務半徑下，醫(yī)療設施供給能力對可達性的貢獻程度不同。在0.8 km服務半徑下，醫(yī)療設施的供給能力對可達性的貢獻較弱；而在2、3 km的服務半徑下，醫(yī)療設施的供給能力對可達性的貢獻作用明顯。