基于隨機前沿分析模型的深圳市三級醫(yī)院科研效率研究*

單治易

(中國醫(yī)學科學院/北京協(xié)和醫(yī)學院醫(yī)學信息研究所 北京 100020)

關陟昊

(中國農業(yè)科學院農業(yè)信息研究所 北京 100081)

蔡 榮 茍 歡 童俞嘉 王 琰 安新穎

(中國醫(yī)學科學院/北京協(xié)和醫(yī)學院醫(yī)學信息研究所 北京 100020)

1 引言

《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》提出改革創(chuàng)新要發(fā)揮科技創(chuàng)新的作用[1]。醫(yī)院科技創(chuàng)新成果可以在科研效率層面體現。評價醫(yī)院科研效率，既可以掌握當前醫(yī)院的科研效率水平，作為資金項目在各家醫(yī)院的投入依據，又可以作為優(yōu)化醫(yī)院管理的參考[2]。我國衛(wèi)生醫(yī)療資源在一定程度上存在“馬太效應”，科研基金項目在重點醫(yī)院存在聚集效應[3]。在這種條件下，盲目加大投入醫(yī)療衛(wèi)生資源不僅達不到提高醫(yī)院科研效率的目的，還會造成資源浪費。提高醫(yī)院科研效率可以為固定的科研基金數額帶來更高回報，是醫(yī)院管理者和決策者的主要目標之一。

近年來，深圳市政府大量投入資金到公立醫(yī)院，擴大醫(yī)院規(guī)模，為深圳市人口老齡化做準備。深圳市醫(yī)療資源豐富，當地三級醫(yī)院不僅為深圳市居民提供醫(yī)療服務，還承擔著治療全國各地疑難病的責任。研究醫(yī)院科研效率意義重大，但相關研究較少[4]。本研究運用隨機前沿分析評價2019年深圳市36家三級醫(yī)院的科研效率，分析影響科研效率的主要因素。根據研究結果擬定相關建議，以期為醫(yī)院提高科研效率、加快推進“健康中國”建設提供參考。

2 方法

2.1 評價醫(yī)院科研效率的主要方法

評價醫(yī)院科研效率的方法主要分為參數法和非參數法。參數法的代表方法是隨機前沿分析。該方法由Aigner D[5]提出，將實際生產面與前沿面的距離解釋為技術無效率項和隨機誤差項。非參數法的代表方法是數據包絡分析。該方法由Meeusen W[6]提出，使用距離函數計量實際生產面與前沿面的距離。因為數據包絡分析沒有考慮隨機誤差項，將隨機誤差項歸結為不同評價對象的效率不同，所以不能進一步對科研效率進行評價，進而導致相對較高的科研效率誤差[7]。隨機前沿分析根據對數據的隨機性假設，在計量誤差和干擾方面具有相對較好的效果，并且能較好地計量多投入變量和多產出變量之間的關系。因此本研究選擇隨機前沿分析。

2.2 隨機前沿分析

隨機前沿分析有兩種生產函數模型，一種是柯布-道格拉斯生產函數模型，另一種是超越對數生產函數模型[6]。雖然后者形式和計量相對前者復雜，但是能體現出各投入指標的聯(lián)系和差異[8]。所以選擇超越對數生產函數模型分析醫(yī)院的科研效率：

Yit=f(Kit；β1)f(Lit；β2)exp(Vit-Uit)

(1)

Yit*=f(Kit；β1)f(Lit；β2)exp(Vit)

(2)

(3)

TEit是樣本i醫(yī)院在t年的科研效率。數值越高代表科研效率越高，而潛力越小。在分析醫(yī)院科研效率前需要檢驗無效率項是否存在。方差參數為：

(4)

當γ接近1時，存在無效率項。這時前沿生產函數的波動主要來源于非效率因素。選擇隨機前沿計量分析生產函數效果更好。

隨機前沿分析是國外評價醫(yī)院效率方面的主流方法之一，被認為是一種有效的評價方法。Hamidi S[9]基于隨機前沿分析衡量巴基斯坦政府醫(yī)院的效率。Blatnik P[10]利用隨機前沿分析和數據包絡分析評價斯洛文尼亞醫(yī)院的經濟效率，以幫助醫(yī)院管理人員、投資人和醫(yī)療保健政策制定者更好地了解醫(yī)院的運作方式。Pross C[11]通過隨機前沿分析評估德國醫(yī)院資源和護理方面的效率，從而改善績效，提高護理質量和資源利用率。Ren W[12]研究中國河南省公立中醫(yī)院數據，運用隨機前沿分析評估醫(yī)院最佳的投資規(guī)模和結構，以最大程度提高投入產出效率。

2.3 主成分分析

因為隨機前沿分析要求產出變量為單一變量，但是現實中醫(yī)院的科研產出包括科學引文索引擴展版(science citation index expanded，SCIE)收錄論文、中文核心期刊論文、發(fā)明專利、中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標準、臨床指南、臨床試驗等。同時，多個產出指標間具有一定相關性。所以選擇主成分分析多個產出指標，使多個產出指標降為數量相對較少的指標，并計量產出指標的綜合得分。主成分分析是一種常用的降維方法[13]。本文首先分析2級指標的主成分，作為新指標，以實現簡化評價體系的目的。再運用隨機前沿分析評價深圳市36家三級醫(yī)院的科研效率，分析影響科研效率的主要因素。

3 實證分析

3.1 科研投入產出變量及數據來源

3.1.1 科研投入變量設計 依據深圳市衛(wèi)生健康委員會提供的2019年數據分析深圳市36家三級醫(yī)院科研效率。借鑒高?？蒲行试u價研究所考慮的投入、產出變量并結合醫(yī)學特點，考慮數據的可獲得性[4]。在科研投入變量方面，主要考慮人員和財力兩個方面的指標變量。因為難以界定醫(yī)院中科研人員標準(具備一定科學理論知識并從事科學研究工作的人員)，所以選擇醫(yī)藥護技人員總數代表“人”的指標變量。代表財務的指標變量是科研項目數和編制床位數。編制床位數作為醫(yī)院有形固定資產計算在財力指標變量[14]。其中科研基金項目包括近5年國家自然科學基金項目、國家科技重大專項項目、國家重點研發(fā)計劃項目、廣東省科技廳項目、廣東省衛(wèi)生健康委員會項目、廣東省中醫(yī)藥管理局項目、深圳市科技創(chuàng)新委員會立項項目、深圳市衛(wèi)生健康系統(tǒng)科研項目。科研基金項目投入指標不僅考慮數量還考慮質量。因為科研基金項目存在等級差異，分別對不同等級科研項目進行賦權加總，賦權數值通過專家咨詢法得出，見表1。

表1 科研項目分值(部分)

3.1.2 科研產出變量數據來源 在科研產出變量方面，選擇SCIE收錄論文數量(以第一作者或通信作者發(fā)表并按SCI論文分區(qū)進行加權)、中文核心期刊論文數量(以第一作者或通信作者發(fā)表為準)、SCIE論文總被引頻次、中文核心期刊總被引頻次、發(fā)明專利數和中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標準及臨床指南數量。本研究中科研產出數據均來源于中國醫(yī)學科學院醫(yī)學信息研究所科技評價基礎數據庫。其中中文核心期刊論文數和總被引頻次數據來源于中國醫(yī)學科學院醫(yī)學信息研究所中國生物醫(yī)學文獻服務系統(tǒng)(SinoMed)。英文期刊論文總數和總被引頻次數據來源于SCIE數據庫。發(fā)明專利數來源于中國專利檢索系統(tǒng)。中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標準數據來源于國家標準化管理委員會。臨床指南數據來源于臨床指南數據庫。本研究選擇的醫(yī)院數大于投入變量數和產出變量數乘積的2倍，具有良好的實驗效果。

3.1.3 變量初步統(tǒng)計 從投入要素指標看，本研究納入的醫(yī)院在醫(yī)藥護技人員總數、科研項目數和編制床位數的指標上存在較大差異，說明各醫(yī)院規(guī)模有所不同。從產出要素指標看，雖然中文核心論文數的最大值和均值高于SCIE論文收錄數，但在論文的總被引頻次上卻遠低于SCIE，說明醫(yī)院科研人員在外文期刊上發(fā)表的論文影響力更大。各指標描述性統(tǒng)計，見表2。

表2 科研投入產出指標變量統(tǒng)計

3.2 數據預處理

初步統(tǒng)計2級指標變量，可以看出深圳市三級醫(yī)院在財力、人員投入方面和科研產出方面差異較大。使用SPSS 27.0軟件對2級產出指標進行主成分分析。先將2級產出指標利用Z-score法進行標準化處理。再對其進行因子分析適用性檢測，其中取樣適當性(Kaiser-Meyer-Olkin，KMO)度量為0.68，大于0.6。Bartlett’s球性檢驗P值小于0.05，符合因子分析，見表3。保留兩個主成分因子，累積方差貢獻率為85.50%，大于60%，所以這兩個主成因子能夠描述產出水平，設為Y1和Y2。選擇旋轉后的成分矩陣，見表4。

表3 總方差解釋

表4 成分矩陣得分系數

通過計算可以得出，醫(yī)院科研效率的綜合產出值(Y)與每個2級產出指標變量的聯(lián)系。

Y=(50.838%*Y1+34.658%*Y2)/85.496%

(5)

3.3 隨機前沿分析結果

采用Frontier 4.1軟件對深圳市三級醫(yī)院科研效率進行計量分析。將標準化后的綜合產出值、綜合財力值和醫(yī)藥護技人員總數導入，見表5。

表5 Frontier分析結果

γ=0.982，說明存在無效率項且具有1%顯著統(tǒng)計學水平。所以使用隨機前沿分析對深圳市三級醫(yī)院進行計量分析是可行的。β0、β1和β2都通過1%顯著性檢驗。財力投入參數β1=0.339 3，說明每多投入1%的財力(包括科研項目和編制床位)，醫(yī)院科研產出增加0.339 3%。因為β1和β2都是正數，并且β1小于β2，所以財力投入和人員投入對醫(yī)院科研產出均起促進作用，并且人員投入對促進醫(yī)院科研產出的效果要好于財力投入。本研究認為，醫(yī)院科研產出主要來源于相關人員。所以相對于財力投入，人員投入更重要。深圳市36家三級醫(yī)院科研效率分析結果，見表6。

表6 深圳市三級醫(yī)院科研效率(僅展示10家醫(yī)院)

根據隨機前沿分析結果可以看出，醫(yī)院3的科研效率相對較高，說明該醫(yī)院與自己理論上的最大產出有4.32%的距離。該醫(yī)院近5年有11項國家自然科學基金重大課題、7項廣東省科技廳項目等。在有2 525名相關人員(均數1 371)、1 600張編制病床(均數914)的情況下，2019年科研產出包括SCIE論文135篇、中文核心期刊140篇、SCIE論文總被引1 608次、發(fā)明專利16項等?？蒲型度氪蟆a出成果豐富，科研效率較高。深圳市36家三級醫(yī)院平均科研效率是41.08%，大于平均值的醫(yī)院有13家(占比36.1%)?？蒲行蚀笥?0%的醫(yī)院有9家(占比25%)。說明有一半以上醫(yī)院存在科研資源浪費或者科研效率很低，以及醫(yī)院等級和科研效率不匹配問題。醫(yī)院間科研效率差異嚴重，一方面財力投入和人力投入在各醫(yī)院之間不平衡，另一方面?zhèn)€別醫(yī)院在科研投入的利用方面效率很低。

4 結論

4.1 研究結論

本文運用隨機前沿分析評價2019年深圳市36家三級醫(yī)院的科研效率，較準確地分析影響科研效率的主要因素，為了解三級醫(yī)院科研發(fā)展情況提供參考。與科研效率低的醫(yī)院相比，科研效率高的醫(yī)院往往具有更低的平均成本、更高的科研產出率和更高的利潤率。在相同科研投入條件下，科研效率高的醫(yī)院科研產出更多，成果轉化更多。一方面財力投入和人員投入對醫(yī)院科研產出都具有促進作用，并且人員投入對促進醫(yī)院科研產出的效果要好于財力投入。如果只提高財力投入不增加人員投入，則會導致邊際效率降低。醫(yī)院管理者應更注重人員投入，如定期培訓科研人員、舉辦學術講座。另一方面醫(yī)院科研效率總體水平較低，個別醫(yī)院出現科研產出成果較少、科研效率較低等問題，說明深圳市三級醫(yī)院科研效率有很大的進步空間?？蒲谢痦椖吭谥攸c醫(yī)院存在聚集效應，可以通過多種途徑幫助實現財力、人力資源共享，提高醫(yī)院科研效率整體水平。

4.2 政策建議

4.2.1 加大醫(yī)院科研人員投入，合理協(xié)調科研人員 醫(yī)院應當為科研人員提供更多支持，吸引和培養(yǎng)高層次人才，加大高層次人才獎勵力度，促進醫(yī)院科研產出。目前三級醫(yī)院人員配置不夠合理，導致科研投入浪費，未能充分發(fā)揮科研潛力。同時，醫(yī)院應協(xié)調科研人員投入平衡，減少因人員配置不平衡造成的資源浪費，以求最大程度挖掘醫(yī)院科研潛力，提高醫(yī)院科研效率。

4.2.2 改善醫(yī)院硬件條件，優(yōu)化科研管理評價體系 醫(yī)院硬件條件，如編制床位數與醫(yī)院科研效率正相關。在一定范圍內，增加醫(yī)院編制床位數能提高醫(yī)院科研效率。部分醫(yī)院的科研管理評價體系不利于提高醫(yī)院科研效率，反而產生干擾作用。三級醫(yī)院評價指標體系權重需要動態(tài)管理，不斷修正和優(yōu)化。某些投入變量指標的權重較高，會造成冗余或不足。某些產出變量指標的權重較低，會造成相關方面科研成果產出不足。評價體系要起到導向作用，從重產出、輕效率，轉變?yōu)楹w科研產出、成果轉化效率的多維度評價體系，更加符合三級醫(yī)院科研發(fā)展的實際情況?？蒲泄芾聿粌H要有獎勵，還要有懲罰。優(yōu)化科研管理評價體系能創(chuàng)造良好的科研環(huán)境，激發(fā)醫(yī)院科研人員的積極性，提高其創(chuàng)造性。

4.2.3 調控基金項目投入，全面提升醫(yī)院科研效率 深圳市三級醫(yī)院科研效率總體水平較低，本研究認為很大程度是因為醫(yī)學科研產出周期長、前期投入大等行業(yè)特征。個別醫(yī)院出現科研產出成果較少、科研效率較低等問題說明財力投入不協(xié)調，資源配置不平衡。因此要充分考慮各家醫(yī)院的實際情況，調控基金項目投入，全面提高深圳市三級醫(yī)院科研效率。建議各家醫(yī)院結合實際情況，優(yōu)先加強領軍科室建設，增加國內外優(yōu)勢科室交流和合作，促使領軍科室快速成長，以保證領軍科室先得到充分發(fā)展并帶動潛力科室。同時設立市級項目向科研效率低的醫(yī)院傾斜，提高其科研產出，避免三級醫(yī)院科研產生斷層[15]。