基于ARIMA-GM(1,1)組合模型的河南省衛(wèi)生總費用及其構(gòu)成預(yù)測分析

袁炳鑫,張 爽,單苗苗,陳星月,王培承

(濰坊醫(yī)學(xué)院,山東 濰坊 261053)

衛(wèi)生總費用是一個國家或地區(qū)衛(wèi)生系統(tǒng)中的所有醫(yī)療衛(wèi)生活動在一定時期內(nèi)的支出,又可分為政府、社會、個人衛(wèi)生支出三部分。我國正處于推進“健康中國 2030”建設(shè)、2021-2025年“十四五”規(guī)劃的關(guān)鍵階段,伴隨著衛(wèi)生總費用的增長,戰(zhàn)略規(guī)劃目標(biāo)難度大、挑戰(zhàn)多,對衛(wèi)生總費用及其構(gòu)成進行預(yù)測意義重大[1]。

近年來,許多學(xué)者對衛(wèi)生總費用的預(yù)測進行了探討。如代玉巧[2]運用GM(1,1)模型對北京市衛(wèi)生總費用進行預(yù)測研究;張芳芳[3]運用ARIMA模型對廣東省衛(wèi)生總費用進行預(yù)測。大多學(xué)者通常使用一種模型進行預(yù)測,然而使用多個模型進行對比分析參考價值更高。河南省是我國人口、經(jīng)濟大省,如何有效地抑制衛(wèi)生總費用的不合理增長,優(yōu)化衛(wèi)生籌資結(jié)構(gòu)和減輕醫(yī)療服務(wù)負擔(dān)是目前急需解決的重大公共衛(wèi)生問題。本文以ARIMA模型、GM(1,1)模型為基礎(chǔ),建立組合模型,利用2012-2020年河南省衛(wèi)生費用相關(guān)資料,對河南省2021-2027年衛(wèi)生總費用及其構(gòu)成進行預(yù)測,以期為河南省相關(guān)部門的衛(wèi)生決策提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來源

資料來源于《河南省統(tǒng)計年鑒2022》。

1.2 研究方法

1.2.1 ARIMA模型

ARIMA模型的建立首先需要繪制原始序列圖,如果序列圖不平穩(wěn),就需要進行差分處理,直至平穩(wěn)為止。接著選擇合適的模型類別,通過模型的自相關(guān)圖和偏自相關(guān)圖來進行參數(shù)估計,根據(jù)模型的各項系數(shù)選出最優(yōu)的模型并對模型進行殘差的白噪聲檢驗,最后進行預(yù)測工作。

1.2.2 GM(1,1)模型

GM(1,1)模型是一種基于一階差分形成的灰色系統(tǒng)模型,通過對原始數(shù)據(jù)做指數(shù)累加運算和一次指數(shù)平滑,以進行數(shù)據(jù)擬合、預(yù)測和分析。

1.2.3 組合模型

組合模型是根據(jù)原始數(shù)據(jù)建立的不同模型分別賦予權(quán)重(權(quán)重總和為1),然后用不同模型的權(quán)重乘以該模型的擬合值,再對這些結(jié)果相加得到預(yù)測值。本文采用線性組合模型進行研究。

1.3 分析方法

使用SPSS 26對ARIMA模型進行統(tǒng)計學(xué)分析,使用Excel 2019對GM(1,1)模型和賦權(quán)組合模型進行數(shù)據(jù)錄入與分析。有研究表明[3],三方匯總法(預(yù)測政府、社會、個人衛(wèi)生支出數(shù)據(jù),將預(yù)測結(jié)果匯總計算衛(wèi)生總費用)預(yù)測衛(wèi)生總費用的精度優(yōu)于直接預(yù)測法,因此本文采用三方匯總法預(yù)測衛(wèi)生總費用。

2 結(jié)果

2.1 2012-2020河南省年衛(wèi)生總費用及構(gòu)成情況

2012-2020年,河南省衛(wèi)生總費用由1517.63億元上升至3931.59億元;GDP由28,961.92億元升至54,259.43億元;衛(wèi)生總費用占GDP的比值從5.13%提高到7.15%;政府衛(wèi)生支出費用由489.46億元上升至1163.03億元,增長2.38倍,年均增長11.43%,占衛(wèi)生總費用的比重由32.25%下降至29.58%;社會衛(wèi)生支出逐漸成為衛(wèi)生費用的主要籌資來源,由381.86億元上升至1590.34億元,增長4.16倍,年均增長19.52%,占衛(wèi)生總費用的比重由25.16%上升至40.15%;個人衛(wèi)生支出費用由646.31億元上升至1178.23億元,增長1.82倍,年均增長7.8%,占衛(wèi)生總費用的比重由42.59%下降至29.97%,見表1。

2.2 ARIMA模型的建立與擬合

2.2.1 ARIMA模型的建模

根據(jù)時間序列可知,河南省2012-2020年政府、社會及個人衛(wèi)生支出均呈增長趨勢,需先進行差分處理。政府及社會及個人衛(wèi)生支出擬合度均較好,見表2。

表2 2012-2020年河南省衛(wèi)生總費用構(gòu)成ARIMA模型擬合參數(shù)

2.2.2 ARIMA模型的擬合

根據(jù)所建立的ARIMA模型對河南省衛(wèi)生總費用構(gòu)成進行擬合,如表3所示。通過表中數(shù)據(jù)可計算出政府、社會及個人衛(wèi)生支出擬合值的平均相對誤差絕對值分別為2.72%、3.77%、2.71%。ARIMA模型預(yù)測結(jié)果誤差在10%以內(nèi),其預(yù)測精度為優(yōu)[4],因此擬合結(jié)果較為理想。

表3 基于ARIMA模型的河南省衛(wèi)生總費用構(gòu)成擬合

2.3 GM(1,1)模型的建立與擬合

2.3.1 GM(1,1)模型的建立

根據(jù)GM(1,1)模型的建模思想[2],對河南省政府衛(wèi)生支出數(shù)據(jù)序列進行建模,求出發(fā)展系數(shù)a為-0.09953,灰色作用量u為459.63232,得出政府衛(wèi)生支出預(yù)測模型為X(1)(k+1)=5469.21057e(0.09953k)-4979.75057。同理,可得出社會衛(wèi)生支出和個人衛(wèi)生支出的預(yù)測模型分別為X(1)(k+1)=2665.27248e(0.17117k)-2283.41248、X(1)(k+1)=7803.70309e(0.08217k)-7157.39309。

2.3.2 GM(1,1)模型的檢驗與擬合

通過計算,政府、社會及個人衛(wèi)生支出模型的后驗差C值分別0.08686、0.10419及0.18002,0.6745S1分別為141.20721、274.33315及122.7607,且所有的|E(k)-E|均小于其0.6745S1,因此P均為1。根據(jù)表4中的等級判定標(biāo)準(zhǔn)對GM(1,1)模型擬合優(yōu)度進行判斷,可以看出模型擬合優(yōu)度都達到“好”的等級,且通過表5的擬合情況求得政府、社會與個人衛(wèi)生支出模型的平均相對誤差絕對值分別為2.11%、5.20%、2.92%,擬合情況較好。

表4 GM(1,1)模型預(yù)測精度的等級判定

表5 基于GM(1,1)模型的河南省衛(wèi)生總費用構(gòu)成擬合

2.4 組合模型的建立與擬合

本文利用線性組合模型求兩種模型的權(quán)重值[5]。設(shè)X(n)(t)=a1X(1)(t)+a2X(2)(t),a1、a2為權(quán)重,構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)滿足誤差平方和最小且a1+a2=1。根據(jù)2種模型的殘差建立殘差矩陣E,按線性規(guī)劃的方式求得組合模型的權(quán)重。得到政府衛(wèi)生支出、社會衛(wèi)生支出與個人衛(wèi)生支出組合模型中ARMIA模型的權(quán)重值分別為0.1213、1.3596、0.3188,GM(1,1)模型的權(quán)重值分別為0.8787、-0.3596、0.6862?；诮M合模型求得2012-2020年衛(wèi)生總費用擬合值如表6所示。

表6 基于組合模型的河南省衛(wèi)生總費用構(gòu)成擬合

2.5 模型擬合結(jié)果比較分析

3種模型中組合模型的擬合效果最好,每個模型的平均相對誤差絕對值均最低,精度較高,見表7。

表7 平均相對誤差絕對值 單位:%

2.6 衛(wèi)生總費用的預(yù)測

通過建立的線性組合模型用政府、社會、個人衛(wèi)生支出三方累加對2012-2020年河南省衛(wèi)生總費用擬合,如表8所示,可以看出衛(wèi)生總費用最大相對誤差絕對值為3.85%,最小相對誤差絕對值為0.18%,平均相對誤差絕對值僅為1.75%,擬合效果良好,可用于預(yù)測。2021-2027年河南省衛(wèi)生總費用預(yù)測結(jié)果見表9。

表9 基于組合模型的2021-2027年河南省衛(wèi)生總費用預(yù)測

預(yù)測結(jié)果顯示,河南省2021-2027年衛(wèi)生總費用將平穩(wěn)增長,從4360.7億元增長到7305.8億元,增長1.68倍,年均增長率為8.98%;政府、社會及個人衛(wèi)生支出分別從1270.07億元、1803.14億元及1287.49億元增長到2281.73億元、2937.25億元及2086.82億元;政府衛(wèi)生支出占總費用的比重從29.13%上升到31.23%;社會及個人衛(wèi)生支出占衛(wèi)生總費用的比重總體呈下降趨勢,分別從41.35%和29.52%下降到40.20%和28.56%。

3 討論

3.1 科學(xué)使用預(yù)測模型

通過對衛(wèi)生總費用預(yù)測的相關(guān)文獻進行梳理,發(fā)現(xiàn)ARIMA模型與GM(1,1)模型的使用較為廣泛,而不同的學(xué)者在對比使用時得出了不同的結(jié)論。如黃云霞[1]在預(yù)測四川省衛(wèi)生總費用時分別使用了ARIMA模型與GM(1,1)模型,通過對比得出GM(1,1)模型更為精確;辛怡[6]在對我國衛(wèi)生總費用的預(yù)測研究中,通過對比得出ARIMA模型的平均相對誤差比GM(1,1)模型更小?；诖?本文以ARIMA模型、GM(1,1)模型為基礎(chǔ),使用線性方程建立組合模型,一定程度上結(jié)合了2種模型的優(yōu)點,提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性,使研究結(jié)果相對更加科學(xué),外推預(yù)測結(jié)果可信度更高,可為有關(guān)部門制定相關(guān)衛(wèi)生政策提供理論依據(jù)。

3.2 河南省衛(wèi)生總費用呈逐年增長態(tài)勢

2020年河南省衛(wèi)生總費用占GDP的比重為7.15%,高于國內(nèi)平均水平7.12%,達到《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》提出的“到2030年,我國衛(wèi)生總費用占GDP比重應(yīng)實現(xiàn)6.5%-7.0%”的目標(biāo)。同時,經(jīng)預(yù)測,2021-2027年河南省衛(wèi)生總費用將持續(xù)穩(wěn)步增長,到2027年將增至7305.8億元,反映出河南省醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系正處于不斷完善和發(fā)展的過程,健全的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系正逐步建立。但目前河南省衛(wèi)生總費用、GDP的年均增長率分別為12.64%、8.16%,衛(wèi)生總費用的增速高于GDP增速,會對經(jīng)濟社會造成相應(yīng)壓力,不利于經(jīng)濟社會穩(wěn)定發(fā)展,河南省應(yīng)該根據(jù)本省實際情況加以控制及干預(yù),實現(xiàn)衛(wèi)生費用支出與經(jīng)濟發(fā)展平衡。

3.3 政府衛(wèi)生支出占比總體呈上升趨勢

預(yù)測結(jié)果顯示,2021-2027年河南省政府衛(wèi)生支出占比總體呈上升趨勢。WHO認為理想的衛(wèi)生籌資結(jié)構(gòu)中政府衛(wèi)生支出占比應(yīng)為30%。從本文所使用組合模型得出的預(yù)測結(jié)果來看,政府衛(wèi)生支出占比將緩慢增長,到2027年占衛(wèi)生總費用比重達到31.23%,高于30%的理想值。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們對健康、養(yǎng)生、保健的需求也急劇增加,政府為了滿足人民對美好健康生活的向往與需求,也將承擔(dān)更多的責(zé)任,相應(yīng)地在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域投入更多資金。但過高的支出也將給政府帶來沉重的壓力,河南省政府應(yīng)及時調(diào)整策略以降低政府衛(wèi)生支出,減輕政府負擔(dān)。

3.4 社會、個人衛(wèi)生支出占比緩慢降低

從預(yù)測結(jié)果來看,2021-2027年河南省社會衛(wèi)生支出占比總體呈下降趨勢,到2027年將降至40.2%,距WHO認為的50%的理想比重差距愈發(fā)增大。社會衛(wèi)生支出應(yīng)為衛(wèi)生總費用的最大主體,如2020年北京社會衛(wèi)生支出占總費用的比重為59.9%,上海這一數(shù)據(jù)為56.6%,河南省需科學(xué)加大社會衛(wèi)生支出的投入。根據(jù)組合模型預(yù)測的結(jié)果,2021-2027年河南省個人衛(wèi)生支出占比緩慢降低并趨于穩(wěn)定在28%左右,尚未達到《“十四五”全民醫(yī)療保障規(guī)劃》中提出的“到2025年要將個人衛(wèi)生支出占衛(wèi)生總費用的比重降至27%[7]”的目標(biāo),反映出居民醫(yī)療經(jīng)濟負擔(dān)較重,仍需降低就醫(yī)負擔(dān)。

4 建議

4.1 控制衛(wèi)生費用增速,合理配置醫(yī)療資源

目前河南省衛(wèi)生總費用增長速度與GDP增長速度呈現(xiàn)出一定的不協(xié)調(diào)性,衛(wèi)生總費用年均增長率是GDP增長率的1.55倍,要實現(xiàn)兩者協(xié)同發(fā)展,需在滿足人民健康需求的情況下適當(dāng)控制衛(wèi)生總費用的增長速度。政府應(yīng)考慮衛(wèi)生費用投入的合理性與有效性,根據(jù)不同地區(qū)的經(jīng)濟和社會發(fā)展水平差異及衛(wèi)生資源現(xiàn)狀統(tǒng)籌規(guī)劃,加強衛(wèi)生政策的傾斜性與引導(dǎo)性,對醫(yī)療資源配置匱乏的地區(qū)加大投入力度[8],并注重提高醫(yī)療衛(wèi)生資源質(zhì)量。由于人們對于基層醫(yī)療機構(gòu)提供的醫(yī)療質(zhì)量不放心,更偏好于去配有高精尖的儀器設(shè)備、醫(yī)療服務(wù)水平更高的大醫(yī)院,會導(dǎo)致一定程度上基層醫(yī)療機構(gòu)衛(wèi)生資源的浪費。因此,在衛(wèi)生費用投入時需以增強區(qū)域衛(wèi)生質(zhì)量為重點。同時需強化醫(yī)療機構(gòu)內(nèi)控制度,規(guī)范醫(yī)務(wù)人員診療行為,杜絕診療單位“多開藥,多做檢查”的鋪張行徑;且在老齡化日趨嚴重的今天,需全面加強護理人員的培養(yǎng)教育,與養(yǎng)老服務(wù)相結(jié)合,增強其專業(yè)技術(shù)能力的同時使其服務(wù)更為多元化,從而提高老年人的健康水平,間接減少其醫(yī)療支出。

4.2 重視預(yù)防,加強公共衛(wèi)生事業(yè)建設(shè)

疾病預(yù)防和早期干預(yù)不僅可以防止疾病惡化和提高健康水平,還可以在一定程度上降低醫(yī)療費用。據(jù)實證研究,每花費1元在疾病預(yù)防方面,相當(dāng)于減少3～6元醫(yī)療費用[9]。因此,要加強健康教育和公共宣傳,鼓勵個人和家庭自我管理和保健,建立家庭醫(yī)生簽約服務(wù)制度,提高全民健康素養(yǎng)和應(yīng)對疾病的能力;同時,要加強疾病監(jiān)測和預(yù)警體系建設(shè),提高早期發(fā)現(xiàn)和診斷的能力;加大重大疾病所需疫苗、檢驗檢測技術(shù)、防治關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的投入;加強對慢性病的管理和治療,將完整的醫(yī)療體系延伸到社區(qū)和家庭,實現(xiàn)基本醫(yī)療服務(wù)的全覆蓋。通過多方合作,提高公眾健康水平,降低患病率和治療成本,減少由于疾病預(yù)防與控制不力產(chǎn)生的衛(wèi)生費用。

4.3 調(diào)整衛(wèi)生總費用構(gòu)成比重,提高社會衛(wèi)生支出占比

新冠疫情雖已結(jié)束,但其對我國經(jīng)濟造成了極大的沖擊。在目前政府投入相對有限的情況下,要降低個人衛(wèi)生支出,緩解“看病難,看病貴”的問題,需加大社會衛(wèi)生投入,使其承擔(dān)部分個人就醫(yī)費用。河南省需不斷拓寬社會籌資渠道,通過稅收優(yōu)惠等引導(dǎo)政策鼓勵社會資本用于衛(wèi)生領(lǐng)域,促進資金來源多元化,并通過慈善公益、社會募捐、志愿服務(wù)等形式,吸引社會各界積極參與衛(wèi)生事業(yè);促進基本醫(yī)療保險與商業(yè)健康保險的結(jié)合,提升其在衛(wèi)生總費用中的占比,緩解政府在衛(wèi)生籌資中面臨的壓力,最大程度發(fā)揮其補充作用,緩解居民就醫(yī)壓力。