基于ARIMA模型的2017-2025年我國醫(yī)療支出變化趨勢及預測分析*

王振杰 肖溢文 李佳懌 楊涵墨 丁盈盈 李 響

【提 要】 目的 采用自回歸移動平均模型(ARIMA)預測、分析我國醫(yī)療衛(wèi)生支出中公共、社會、個人三者占GDP的比例及變化趨勢，為有關部門合理分配資金流向，提高衛(wèi)生資源效率提供一定的參考依據。方法 選擇1978-2016年間我國醫(yī)療衛(wèi)生支出占比，構建ARIMA模型，以Akaike Information Criterion(AIC)測2017-2025年公共醫(yī)療衛(wèi)生支出GDP占比(AIC=-432.73)、社會醫(yī)療支出GDP占比(AIC=-400.54)、個人醫(yī)療支出GDP占比(AIC=-378.44)，且模型參數均具有統(tǒng)計學意義(P <0.05)。模型精度評價顯示，均方根誤差為0.05、0.10、0.13，平均相對誤差為4.14%、5.41%、6.72%。結論 本研究顯示ARIMA(2,2,3)、ARIMA(1,2,1)、ARIMA(1,2,3)模型可分別用于醫(yī)療衛(wèi)生支出中公共、社會、個人三者占GDP的比例變化趨勢預測，且模型精度較好。此外，政府應當繼續(xù)加大財政投入力度；完善新型合作醫(yī)療制度,加強醫(yī)療衛(wèi)生服務的供給；優(yōu)化醫(yī)療衛(wèi)生支出結構，解決醫(yī)療配置的不公平。

醫(yī)療衛(wèi)生支出是指財政用于醫(yī)療、衛(wèi)生、保健服務方面的支出，反映一定時期內一個國家或地區(qū)全社會用于醫(yī)療衛(wèi)生服務所消耗的費用，包含公共醫(yī)療支出、社會醫(yī)療支出、個人醫(yī)療支出三個部分。醫(yī)療衛(wèi)生支出水平關系到一個國家醫(yī)療衛(wèi)生服務的可及性、質量和國民享受醫(yī)療衛(wèi)生服務的公平性。尤其是其中的醫(yī)療衛(wèi)生費用占國內生產總值(GDP)百分比可反映一個國家對衛(wèi)生事業(yè)的支持度、重視程度和投入力度。目前文獻較多集中在通過對醫(yī)療衛(wèi)生支出狀況進行描述基礎上，對衛(wèi)生支出及其公平展開探討[1-3]：代英姿對于衛(wèi)生支出規(guī)模與配置、供需的研究[4]。雷海潮等、李燕凌等、陳沛軍等利用ARIMA模型預測了我國未來衛(wèi)生總費用變化趨勢[5-7]。總體上，缺少醫(yī)療支出中公共醫(yī)療支出、社會醫(yī)療支出、個人醫(yī)療支出三個部分的分解研究。本研究利用1978-2016年我國醫(yī)療衛(wèi)生支出三部分的變化，總結變化規(guī)律，預測未來我國醫(yī)療支出趨勢，為衛(wèi)生改革及衛(wèi)生政策提供數據支持。

資料與方法

1.數據來源

本文數據來源于國家統(tǒng)計局和國家財政部的公開數據，包括1978-2016年我國公共醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP百分比(h1)、社會醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP的百分比(h2)，個人醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP的百分比(h3)三個指標。

2.研究方法

本研究使用時間序列方法中的自回歸移動平均模型(ARIMA)進行數據預測。ARIMA的基本思想是將時間序列視為一組依賴于時間的隨機變量，是自回歸模型與移動平均模型的有效組合。ARIMA模型的主要步驟包括：①對序列進行平穩(wěn)化評估處理，同時確定差分階數；②根據差分后的自相關函數(ACF)及偏自相關函數(PACF)圖確定p、d、q的階數；③模型參數估計與檢驗；④模型診斷檢驗；⑤驗證模型擬合效果并進行預測。

結 果

1.ARIMA模型擬合

(1)平穩(wěn)性檢驗

利用ADF(augmented dickey-fuller)的檢驗方法對我國公共醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP百分比、社會醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP的百分比，個人醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP的百分比進行平穩(wěn)性檢驗。經過檢驗，三者的檢驗統(tǒng)計量為分別為-0.27065、-0.86278、-1.6059，P值分別為為0.9868、0.946、0.7277，P值均大于0.05，所以h1、h2、h3均存在單位根，不平穩(wěn)，需要進行平穩(wěn)化處理。

(2)序列平穩(wěn)化處理

公共醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP百分比進行2階差分后的檢驗統(tǒng)計量為-5.2538，P值為0.01；社會醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP的百分比進行2階差分后的檢驗統(tǒng)計量為-3.8453，P值為0.02795；個人醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP的百分比進行2階差分后的檢驗統(tǒng)計量為-4.2457，P值為0.01126，P值均小于0.05，因此以上三個變量2階差分是平穩(wěn)的。

(3)建立ARIMA模型

利用差分法消除變量中趨勢的不平穩(wěn)性后，開始建立ARIMA模型。根據經過平穩(wěn)化處理后的公共醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP百分比、社會醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP的百分比，個人醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP的百分比的自相關圖及偏自相關圖(圖1)判斷ARIMA模型中其他參數值，各個模型的參數(p、q)及其檢驗結果如表1所示。通過對模型的殘差進行自相關檢驗，根據擬合優(yōu)度結果以AIC最小為標準進行模型的選擇。ARIMA模型擬合情況較好，可以利用模型對數據預測分析。最后用建立的模型對2017-2025年對公共醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP百分比、社會醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP的百分比，個人醫(yī)療衛(wèi)生支出占GDP的百分比進行預測。

表1 ARIMA模型擬合情況

圖1 三個指標的自相關圖及偏自相關圖

2.我國醫(yī)療支出變化趨勢

1978-2015年我國公共醫(yī)療支出占比總體呈上升趨勢，占比由1978年的0.96%上升到2016年的1.87%，增長率為194.03%，39年的年均增長率為1.71%，尤其是2006年后迎來了一個較快的增長；社會醫(yī)療衛(wèi)生支出占比由1978年的1.42%上升到2016年的2.57%，增長率為180.68%，年均增長1.53%，在2002年后迎來了一輪新的上漲趨勢；個人醫(yī)療衛(wèi)生支出占比由1978年的0.61%上升到2016年的1.79%，增長率為293.83%，年均增長2.80%，個人醫(yī)療衛(wèi)生支出在1995年前后迎來了一個快速增長期，之后隨著公共和社會醫(yī)療支出的提高使得個人支出的比例的占比在2001年前后逐漸下降(圖2)。

3.擬合結果分析

由表2可知，從結果來看，絕大部分相對誤差控制在10%以內。同時，ARIMA模型均方根誤差都趨于0，因此總體而言，醫(yī)療衛(wèi)生支出三方面的預測結果比較理想。

4.我國2017-2025年醫(yī)療支出變化趨勢預測

根據以上建立的ARIMA模型對2017-2025年中國公共醫(yī)療衛(wèi)生支出的比例進行預測，到2025年，公共醫(yī)療衛(wèi)生支出的比例由2017年的1.98%升至2.67%，社會醫(yī)療支出由2017年的2.70%升至3.55%，個人醫(yī)療支出由2017年的1.82%升至1.97%。

圖2 1978-2016年中國醫(yī)療支出占GDP百分比變化趨勢

ARIMA模型平均相對誤差(%)均方根誤差(RMSE)公共醫(yī)療衛(wèi)生支出ARIMA(2,2,3)4.250.05社會醫(yī)療支出ARIMA(1,2,1)5.550.10個人醫(yī)療支出ARIMA(1,2,3)6.890.13

討 論

本文利用ARIMA模型，以1978-2016年間的醫(yī)療支出數據建模并預測2017-2015年間我國公共、社會、個人醫(yī)療支出的變化趨勢，在對數據經過平穩(wěn)化處理后，利用自相關及偏自相關圖進行判定，結果顯示ARIMA(2,2,3)、ARIMA(1,2,1)、ARIMA(1,2,3)具有較好的擬合優(yōu)度，預測精度高，可以用于我國醫(yī)療支出變化的預測。

表3 2017-2025年公共、社會、個人醫(yī)療衛(wèi)生支出的比例預測(%)

研究結果顯示，衛(wèi)生支出比例結構逐漸趨于合理，個人醫(yī)療支出占比逐漸降低。長期以來我國的衛(wèi)生總費用負擔中，政府承擔的比例小，而個人承擔的比例大[8-9]。經預測，2017至2025年間我國的醫(yī)療衛(wèi)生費用負擔比重發(fā)生了較大的變化，個人的承擔比例下降了3.95%，公共和社會醫(yī)療支出的比例分別上升了2.14%和1.81%，公共和社會支出的比例不斷提升。盡管結構逐漸趨于合理，但公共醫(yī)療支出增速放緩，且占比較低，此現象值得注意。

隨著我國醫(yī)療體制改革的不斷深入，居民對于醫(yī)療服務的需求不斷擴大，有關部門在制定相關衛(wèi)生資源配置時需要注意以下方面的問題：(1)根據《健康中國2020戰(zhàn)略研究報告》提出至2020年我國的衛(wèi)生總費用占GDP的比重要達到6.5%以上。則須未來幾年加大財政投入力度，保障全民都享有公共衛(wèi)生和最基本的醫(yī)療服務；(2)繼續(xù)完善新型合作醫(yī)療制度,加強農村醫(yī)療衛(wèi)生服務的供給；(3)著力優(yōu)化醫(yī)療衛(wèi)生支出結構，解決醫(yī)療配置的不公平現象。在增加公共衛(wèi)生支出的同時，政府應當適時地調整支出配置，根據公平原則，加大對公共產品的投入，減少對私人性質產品的投入，有效地利用衛(wèi)生資源，同時將工作重心轉向低收入家庭，使廣大人民共同享受到醫(yī)療改革的成果。