基于多源數(shù)據(jù)的河北省涉縣縣域醫(yī)療設(shè)施優(yōu)化研究

田 芳 ，張 政 ，楊紫瓊

（1.河北工程大學(xué) 建筑與藝術(shù)學(xué)院，河北 邯鄲 056038；2.天津大學(xué) 建筑學(xué)院，天津 300072）

0 引言

2021 年初，新冠疫情在石家莊市藁城區(qū)的農(nóng)村地區(qū)發(fā)生，縣級和基層醫(yī)療設(shè)施經(jīng)受了嚴(yán)峻的考驗. 由于農(nóng)村地區(qū)存在醫(yī)療條件薄弱、醫(yī)療設(shè)施空間分布不合理、醫(yī)療服務(wù)體系不完善等問題，居民就醫(yī)不便和病情發(fā)現(xiàn)不及時，因而對疫情防控帶來不利.

醫(yī)療設(shè)施作為公共服務(wù)設(shè)施的重要組成部分，其合理布局直接影響居民就醫(yī)，對于提升居民的健康水平和防疫能力至關(guān)重要. 在農(nóng)村地區(qū)，醫(yī)療設(shè)施空間分布不均衡與配置不公平更為突出[1]. 為此，國內(nèi)學(xué)者對城鄉(xiāng)醫(yī)療設(shè)施空間優(yōu)化進行了深入研究，如田玲玲等[2]運用改進空間可達性的兩步優(yōu)化法對仙桃市農(nóng)村醫(yī)療資源進行空間優(yōu)化研究、楊雯麗等[3]運用改進兩步移動搜索法對上海市醫(yī)療設(shè)施進行可達性研究、劉靜等[4]運用地理可達性和泰森多邊形等方法對北京城六區(qū)二級醫(yī)療體系下醫(yī)療設(shè)施布局的均衡性進行研究. 從既有研究可以看出，當(dāng)前對于醫(yī)療設(shè)施的研究尚有不足，考慮到地形和常住人口實際分布等因素，河北省涉縣作為2019 年度全國新型城鎮(zhèn)化質(zhì)量百強縣市和2020 年全國縣域旅游發(fā)展?jié)摿Π偌芽h，境內(nèi)地貌屬深山區(qū)，地形較為復(fù)雜，高質(zhì)量新型城鎮(zhèn)化及獨特地質(zhì)地貌決定其醫(yī)療設(shè)施空間分布的典型性和代表性，故本研究以涉縣縣域為例，建立成本柵格模型，對其縣域醫(yī)療設(shè)施展開研究，旨在為涉縣及其他類似縣域的醫(yī)療設(shè)施空間優(yōu)化提供參考.

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 區(qū)域概況

涉縣位于晉冀豫三省交界處，為邯鄲市西部衛(wèi)星城，下轄1 個街道辦事處、16 個鄉(xiāng)鎮(zhèn). 本研究以涉縣整體縣域為研究范圍，總面積約1 499 km2. 研究區(qū)概況如圖1 所示.

圖1 邯鄲市涉縣區(qū)域概況

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究的醫(yī)療設(shè)施數(shù)據(jù)包括涉縣的綜合醫(yī)院和鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院，根據(jù)涉縣國民經(jīng)濟手冊提供的醫(yī)療設(shè)施名稱和床位數(shù)，結(jié)合高德地圖POI 獲取醫(yī)療設(shè)施坐標(biāo)點，然后將高德坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為WGS1984 地理坐標(biāo)，最后利用ArcGIS 軟件投影到CGCS2000 3 Degree GK Zone 38 投影坐標(biāo)系；土地性質(zhì)利用第三次土地調(diào)查數(shù)據(jù)（以下簡稱：三調(diào)）；人口數(shù)據(jù)結(jié)合2018 年涉縣公安局提供的戶籍人口數(shù)據(jù)和智慧足跡提供的手機信令數(shù)據(jù)；地形數(shù)據(jù)采集自空間地理數(shù)據(jù)云公開的GDEM 30 m 數(shù)字高程數(shù)據(jù).

2 研究方法

本研究采用成本距離加權(quán)法，先對第三次土地調(diào)查數(shù)據(jù)各類現(xiàn)狀用地類型賦予阻力值，然后分別將用地矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成像元為10 的柵格數(shù)據(jù)集，再利用ArcGIS 軟件的鑲嵌至新柵格工具對各類現(xiàn)狀用地柵格數(shù)據(jù)集進行合并，最后形成用于醫(yī)療設(shè)施可達性分析的成本柵格數(shù)據(jù).

2.1 成本值的確定

成本值綜合考慮居民在不同用地類型和地形坡度的作用下以醫(yī)療設(shè)施為出發(fā)點到達各點的相對成本比來確定，成本值代表居民通過某一柵格的難易程度，各成本值的確定是相對的，具體成本賦值如下：

1）居民通過道路以醫(yī)療設(shè)施為出發(fā)點到達所有目的地，結(jié)合既有研究和涉縣實際情況，將道路的相對成本值賦值為1，其中道路數(shù)據(jù)包含三調(diào)地類圖斑中的城鎮(zhèn)村道路用地、公路用地和農(nóng)村道路用地；

2）三調(diào)中城鎮(zhèn)村等用地為城鄉(xiāng)建設(shè)用地，各建設(shè)用地內(nèi)部含有道路，并非完全封閉，將該類用地成本賦值為2；

3）除此之外，三調(diào)中其他用地均為非建設(shè)用地，涉縣屬于深山區(qū)，需合理考慮地形因素的影響，本研究利用ArcGIS 對DEM 高程數(shù)據(jù)進行坡度分析，并采用自然斷點分級法進行分類，分別將坡度0～12°、13°～26°、27°～73°賦值為 3，4，5.

2.2 具體數(shù)據(jù)處理

1）手機信令數(shù)據(jù)具有樣本量大、精度高等特點，能夠有效彌補傳統(tǒng)人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)精度低的不足. 本研究采用2020 年2 月的手機信令常住人口數(shù)據(jù)，由于低齡和高齡人口手機持有率低，故利用各鄉(xiāng)鎮(zhèn)戶籍人口比例對手機信令進行擴樣. 通過SPSS 軟件分別對手機信令常住人口和戶籍人口18～34 歲、35～59 歲常住人口進行相關(guān)性分析得到皮爾遜相關(guān)性值為0.906**和0.895**，因此利用戶籍人口18～34 歲作為參考對低于18 歲、高于60 歲人口進行擴樣，最終得到涉縣總?cè)丝跒?78 213 人（圖2）.

圖2 涉縣手機信令常住人口分布

2）對三調(diào)數(shù)據(jù)道路用地、城鎮(zhèn)村等用地添加成本字段并賦值，利用ArcGIS 軟件以成本值為值字段進行面轉(zhuǎn)柵格處理，分別得到像元為10 的柵格數(shù)據(jù)集.

3）將涉縣DEM 柵格數(shù)據(jù)進行柵格表面坡度分析，利用重分類工具按照上述成本值進行賦值，再對坡度柵格進行重采樣，得到像元大小為10 的坡度成本柵格數(shù)據(jù)集.

4）利用ArcGIS 軟件對單個成本柵格數(shù)據(jù)進行鑲嵌，最終得到涉縣總體成本柵格（圖3）.

圖3 涉縣成本柵格分布圖

5）以各級醫(yī)療設(shè)施點作為源數(shù)據(jù)，利用ArcGIS 軟件成本距離分析工具計算各級醫(yī)療設(shè)施可達性，然后運用值提取至點工具統(tǒng)計各居民點到醫(yī)療設(shè)施的距離.

3 結(jié)果與評價

3.1 醫(yī)療設(shè)施配置分析

根據(jù)2017 年涉縣國民經(jīng)濟手冊統(tǒng)計，涉縣共有縣級醫(yī)院4 個，分別為涉縣醫(yī)院、涉縣中醫(yī)院、涉縣腫瘤醫(yī)院、涉縣第四醫(yī)院；社會辦醫(yī)院5 個，分別為同濟醫(yī)院、新城廣安醫(yī)院、同仁醫(yī)院、崇明醫(yī)院、鑫寶冶金集團有限公司符山鐵礦職工醫(yī)院；專業(yè)公共衛(wèi)生機構(gòu)4 個，分別為疾病預(yù)防控制中心、婦幼保健站、腫瘤防治所、衛(wèi)生監(jiān)督所；基層醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院17 個，其中中心衛(wèi)生院5 個，鄉(xiāng)衛(wèi)生院12 個，診所、醫(yī)務(wù)室和村衛(wèi)生室機構(gòu)370 個，農(nóng)村地區(qū)滿足一村一室的標(biāo)準(zhǔn)（圖4）.

圖4 涉縣醫(yī)療設(shè)施空間分布圖

涉縣各類醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施的床位數(shù)為2 485 張，每千人病床數(shù)約為4.30 張；執(zhí)業(yè)醫(yī)師和執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師總量為686 人，每千人執(zhí)業(yè)醫(yī)師和執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師1.18 人；注冊護士463 人，千人注冊護士0.80 人. 對比2017年中國統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，涉縣醫(yī)療設(shè)施床位數(shù)、千人執(zhí)業(yè)醫(yī)師數(shù)、執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師數(shù)和注冊護士數(shù)均遠(yuǎn)低于全國及河北省水平. 全國醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系規(guī)劃綱要（2015～2020 年）中的標(biāo)準(zhǔn)為：醫(yī)院千人床位數(shù)4.8 張、基層醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)千人床位數(shù)1.2 張、千人執(zhí)業(yè)醫(yī)師數(shù)2.5 人、千人注冊護士數(shù)3.14 人，可見涉縣各項指標(biāo)均低于其要求[5].

3.2 醫(yī)療設(shè)施可達性分析

本研究利用ArcGIS 軟件中的成本距離工具，分析得出各居民點與最近的醫(yī)療設(shè)施之間的距離，即按照居民就近選擇醫(yī)療設(shè)施的原則，得到居民點到達醫(yī)療設(shè)施的距離分布狀況. 以鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院為出發(fā)點進行可達性分析，如圖5 所示. 可以直觀地看出，17 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（包含平安街道辦事處）現(xiàn)狀均設(shè)一個衛(wèi)生院，并以此為中心向外圍擴散，其中紅色區(qū)域表示該區(qū)域距離最近的衛(wèi)生院超過12 000 m，偏城鎮(zhèn)北部、井店鎮(zhèn)和更樂鎮(zhèn)東部、合漳鄉(xiāng)西部距離鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院可達性較差.

圖5 涉縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院可達性分布圖

以縣級醫(yī)院為出發(fā)點進行可達性分析，如圖6 所示，可以看出，其中4 處縣級醫(yī)院集中在涉縣主城區(qū)，井店鎮(zhèn)設(shè)有1 處涉縣腫瘤醫(yī)院，并以此為中心向外呈圈層擴散格局，其中緊鄰主城區(qū)的河南店鎮(zhèn)、索堡鎮(zhèn)、更樂鎮(zhèn)、井店鎮(zhèn)、偏店鎮(zhèn)距縣級醫(yī)院較近，合漳鄉(xiāng)、西達鎮(zhèn)、關(guān)防鄉(xiāng)、木井鄉(xiāng)、遼城鄉(xiāng)、偏城鎮(zhèn)距離縣級醫(yī)院均超過15 000 m.

圖6 涉縣縣級醫(yī)院可達性分布圖

進一步分析各居民點距離一二級醫(yī)院距離，運用ArcGIS 軟件合并涉縣一二級醫(yī)院（縣級醫(yī)院5 所和鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院17 所），并對其進行成本距離分析，如圖7 所示. 依據(jù)城市居住區(qū)15 min 生活圈半徑取值1 000 m，空間連接居民點和手機信令常住人口分析得到涉縣一二級醫(yī)院居民點覆蓋率僅為4.96%，人口覆蓋率為35.46%，其中人口覆蓋率遠(yuǎn)高于居民點覆蓋率，原因為一二級醫(yī)院主要分布在主城區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府駐地，人口相較于其他區(qū)域更為集聚；按照非機動車15 min 出行范圍3 000 m，涉縣一二級醫(yī)院居民點覆蓋率為23.40%，人口覆蓋率為71.02%（表1）.

表1 涉縣一二級醫(yī)院覆蓋率統(tǒng)計表

圖7 涉縣一二級醫(yī)院可達性分布圖

3.3 醫(yī)療設(shè)施供需特征分析

本研究利用ArcGIS 軟件的成本分配工具確定醫(yī)療設(shè)施服務(wù)范圍，并在此基礎(chǔ)上空間連接手機信令人口數(shù)據(jù)，分析醫(yī)療設(shè)施千人床位數(shù)供需特征. 縣級醫(yī)院主要分布在主城區(qū)，且其服務(wù)范圍為全縣居民，故只對一級醫(yī)院（衛(wèi)生院）床位數(shù)供需特征進行分析.

首先利用成本分配工具分析得到各衛(wèi)生院服務(wù)范圍（圖8），可以看出涉城鎮(zhèn)衛(wèi)生院位于主城區(qū)，其與二級醫(yī)院共同服務(wù)于主城區(qū)，故不單獨分析. 然后將各衛(wèi)生院服務(wù)范圍連接手機信令常住人口，并對現(xiàn)狀千人床位數(shù)進行分析，如圖9 所示. 按照河北省城鄉(xiāng)公共服務(wù)設(shè)施配置和建設(shè)導(dǎo)則規(guī)定每千服務(wù)人口宜設(shè)置0.6～1.2 張床位. 可以看出，僅更樂鎮(zhèn)衛(wèi)生院床位數(shù)供給不足；河南店鎮(zhèn)衛(wèi)生院、固新中心衛(wèi)生院、合漳鄉(xiāng)衛(wèi)生院、龍虎衛(wèi)生院、西戌中心衛(wèi)生院、鹿頭鄉(xiāng)衛(wèi)生院、偏城中心衛(wèi)生院現(xiàn)狀千人床位數(shù)超過1.6 張，遠(yuǎn)高于相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)（表2）.

表2 涉縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院服務(wù)區(qū)千人床位數(shù)統(tǒng)計表

圖8 涉縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院服務(wù)范圍分布圖

圖9 涉縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院千人床位數(shù)分布圖

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本研究運用ArcGIS 軟件基于多源數(shù)據(jù)對河北省涉縣縣域醫(yī)療設(shè)施進行分析研究，分別對涉縣醫(yī)療設(shè)施進行現(xiàn)狀配置分析、可達性分析、供需特征分析，得出以下幾方面結(jié)論：

1）涉縣醫(yī)療設(shè)施在千人床位數(shù)、千人執(zhí)業(yè)醫(yī)師數(shù)、千人注冊護士數(shù)方面均低于全國及河北省水平，且不滿足國家相關(guān)規(guī)范要求，尤其主城區(qū)缺乏基層醫(yī)療設(shè)施.

2）涉縣醫(yī)療設(shè)施可達性呈現(xiàn)主城區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院所在地兩級擴散的格局，偏城鎮(zhèn)北部、井店鎮(zhèn)和更樂鎮(zhèn)東部、合漳鄉(xiāng)西部距離鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院可達性較差，步行15 min 一二級醫(yī)院居民點覆蓋率僅為4.96%，人口覆蓋率為35.46%，非機動車15 min 一二級醫(yī)院居民點覆蓋率為23.40%，人口覆蓋率為71.02%.

3）僅更樂鎮(zhèn)衛(wèi)生院床位數(shù)供給不足；河南店鎮(zhèn)衛(wèi)生院、固新中心衛(wèi)生院、合漳鄉(xiāng)衛(wèi)生院、龍虎衛(wèi)生院、西戌中心衛(wèi)生院、鹿頭鄉(xiāng)衛(wèi)生院、偏城中心衛(wèi)生院現(xiàn)狀千人床位數(shù)超過1.6 張，遠(yuǎn)高于相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求.

4.2 建議

1）涉縣縣域已構(gòu)建“醫(yī)院—中心衛(wèi)生院—衛(wèi)生院—衛(wèi)生室”四級醫(yī)療服務(wù)體系，其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院床位數(shù)基本滿足千人指標(biāo)，衛(wèi)生室滿足一村一室的基本要求，而醫(yī)院千人床位數(shù)、千人職業(yè)醫(yī)師數(shù)、千人注冊護士數(shù)均與全國和河北省相差較大，針對涉縣現(xiàn)狀醫(yī)療設(shè)施配置不足問題，建議主城區(qū)應(yīng)構(gòu)建“醫(yī)院—基層醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)”二級服務(wù)體系，縣域保持現(xiàn)有四級服務(wù)體系，加強職業(yè)醫(yī)師和注冊護士建設(shè)，合理引導(dǎo)社會辦醫(yī)院的建設(shè)，有效補充公立醫(yī)院配置不足的問題.

2）針對涉縣現(xiàn)狀一二級醫(yī)院可達性差和覆蓋率低等問題，由于涉縣屬于山地區(qū)域，居民點分布較為分散，建議在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中，合理引導(dǎo)人口遷移，提高醫(yī)療設(shè)施的高效集約利用，構(gòu)建便捷的居民就醫(yī)環(huán)境.

3）涉縣現(xiàn)狀一級醫(yī)院床位數(shù)供給較為充足，應(yīng)根據(jù)實際服務(wù)人口數(shù)量建立匹配的醫(yī)療資源數(shù)量，避免醫(yī)療資源的浪費.