引力可達性模型在上海市三級醫院布局評價中的應用*

車蓮鴻

公立醫院改革試點是新醫改近期(2009～2011年)五項重點改革內容，其指導思想之一為“合理布局”。傳統的衛生資源配置布局評價方法即供需比值法、衛生資源公平性測量法忽略醫院布局的空間特征，在評價地區內醫院特別是高級別布局方面存在缺陷。本研究意在探討引力可達性模型在醫院布局評價中的應用，為醫院布局優化提供方法學參考和循證依據。

原理與方法

1.引力可達性模型

Penchansky和 Thomas〔1〕從五個方面描述病人和衛生系統間的匹配程度，即可獲得性、可接近性、可容納性、可負擔性和可接受性。可獲得性和可接近性本質上是空間的，其融合的概念即空間可達性(spatial accessibility)〔1－2〕。引力可達性模型也稱潛能模型(potential model)或重力模型，是空間可達性的量度模型之一，該模型綜合考慮供方能力、需方競爭、供需之間空間距離對居民就醫可達性的影響，引進距離函數反應供需之間因距離增加帶來的吸引力下降，一度被認為是最有效的空間可達性計量模型，其公式為:

很明顯，引力模型本質上也是供需比。該值越大，意味著服務區域內居民去醫院就醫的空間可達性越好。地區內不同服務區域的引力可達性指數差異越小，意味著地區內居民就醫空間可達性越公平，醫院布局越好，反之則相反。

2.供需界定和數據來源

(1)供給的界定與數據來源

41家醫院、50個執業點納入測算，包括三級甲等醫院29家、三級乙等醫院5家、1家未定級三級醫院及復旦大學附屬婦產科醫院、上海市口腔病防治院等6家三級醫療機構，這些機構在醫保管理和百姓認知等方面與三級醫院相同。僅統計提供普通門診、住院服務的執業點，個別執業點如復旦大學附屬華山醫院吳中東路執業點僅開展Pet檢測未統計在內。另外，冠名中包含三級醫院名稱、單獨進行執業登記的分院、門診部不納入分析。用床位數來界定醫院供給量。

資料來源于上海市衛生局衛生監督所網站醫療機構執業登記查詢系統(數據更新至2011年12月23日)及上海市、各區縣衛生局、各醫院網站醫院介紹。

(2)需求的界定與數據來源

①服務區域與測算口徑

以街道、鄉鎮行政區劃(包括開發區、工業園等類街道、鄉鎮設置)作為醫院的服務區域和測算口徑，資料來源于國家統計局《2010年統計用區劃代碼和城鄉劃分代碼》，共232個街道、鄉鎮級建制納入測算。

②服務區域的數據歸一

距離測算理論上是基于兩個點的，供需之間距離測算需要將服務區域歸一為一個點，再測算這一點到達醫院執業點的距離。國外研究多用服務區域多邊形的質心作為歸一點，即計算多邊形頂點坐標的平均值，該法需要有服務區域邊界的矢量格式文件。我國發布的矢量格式服務區域僅達到縣級，且嚴重滯后，不能滿足研究需要。本研究以街道、鄉鎮政府所在地作為服務區域數據歸一點。

③醫院需求量

以常住人口作為醫院需求量指標，數據來源于上海各區縣統計局公布的第六次人口普查公報(普查登記的時間為2010年11月1日)。

3.步驟及資料處理

第一步，獲取三級醫院執業點、街道、鄉鎮等政府機構的具體地址;

第二步，解析三級醫院執業點、街道與鄉鎮等政府機構地址的坐標;

第三步，計算醫院執業點與街道、鄉鎮等政府機構間直線距離矩陣;

第四步，將床位數、常住人口數、直線距離等代入公式(1)計算AGi;

第五步，以原始計量單位計算出的引力可達性指數較小，將其數值乘以1000作為最終值，該值也便于與傳統每千人口床位數指標比較。

第二步、第三步借助互聯網地圖服務商(搜狗地圖)的地理信息系統(geographic information system，GIS)數據庫及其提供的API，即應用程序編程接口、JavaScript程序代碼實現。原始資料和中間計算結果整理使用Microsoft Excel 2010，引力可達性指數計算及結果分析使用PASW Statistics 18.0。

結果與分析

1.上海市三級醫院引力可達性指數的整體描述

當β=1時，2011年三級醫院引力可達性指數極小值、極大值、平均值依次為 0.23、5.30、1.39，標準差為1.10;當β=1.2時，2011年三級醫院引力可達性指數極小值、極大值、平均值依次為 0.14、7.20、1.41，標準差為1.36。頻數分析顯示，當β=1時，引力可達性指數＜2的街道、鄉鎮數量為168個，當β=1.2時，＜2的街道、鄉鎮數量降至166個，詳見表1。β越大，數值越分散。

表1 2011年上海市鄉鎮、街道三級(市級)醫院引力可達性指數分布頻數表

2.上海市三級醫院引力可達性指數的地區差異

上海習慣以外環線為界分為中心城區(后文簡稱市區)和郊區兩部分，其中市區包括盧灣區、徐匯區、長寧區、靜安區、普陀區、閘北區、虹口區和楊浦區，郊區包括浦東新區、閔行區、寶山區、嘉定區、金山區、松江區、青浦區、奉賢區、崇明縣〔4〕。當 β=1時，2011年市區三級醫院引力可達性指數極小值為1.16，極大值為5.30，均值為2.67，標準差為0.88;郊區極小值為0.23，極大值為2.46，均值為0.66，標準差為0.46;市區均值是郊區均值的3.53倍。當β=1.2時該指標市區極小值、極大值、均值、標準差依次為1.00、7.20、2.95、1.26，郊區該指標極小值、極大值、均值、標準差依次為 0.14、2.70、0.65、0.50，市區均值是郊區的4.52倍。

討 論

1.基于GIS的醫院引力可達性模型的優越性

傳統衛生資源配置布局評價方法即供需比值法、衛生資源基尼系數〔5－6〕等公平性測量法忽略醫院分布的空間特征，在評價較大地域如全國水平的醫院布局是可行的，但用于區域內醫院布局研究就顯得力不從心:一是如果直接縮小測量尺度面臨大量服務區域沒有醫院設置、資源為零的情況，但不能說這些地區醫院服務可及性為零，本研究中青浦、奉賢、嘉定、崇明四個區縣所在街道、鄉鎮即是如此，實際上既不可能也沒必要在所有街道、鄉鎮建醫院;二是傳統方法假設同一服務區域內居民就醫可達性是沒有差異的，這一假設是有問題的〔7〕，舉例來說，同一縣內居住在縣城和居住在周邊鄉村的居民去縣醫院就醫可達性是有差異的;三是該方法假設居民只在本區域看病〔7〕，否定或忽視居民跨行政區劃就醫與我國國情嚴重不符，在同一個區域內如上海市，居民跨行政區域就醫是很普遍的，并且區域越小越是如此、醫院級別越高越是如此。因此，有必要探索區域內醫院布局評價、研究的其他方法。

空間可達性測量綜合考慮醫院資源的可獲得性和可接近性，可用于評價醫院布局，其量度模型有多種，包括最近距離、累計機會和引力模型及其變形等。不同的度量模型納入的空間可達性影響因素不同，如最近距離模型測量居民所在地區到達最近的醫療設施的距離，僅是對臨近性的側量;又如累積機會模型測量在既定距離或時間閾值內所有的潛在提供者累積數量，盡管綜合考慮了可獲得性和可接近性，但沒有考慮距離的衰減效應、供給者繁忙程度及需求者之間競爭對可達性的影響;引力模型則綜合考慮了供方能力、需方競爭、供需之間空間距離和距離的衰減效應對居民就醫可達性的影響，具有理論上的優越性〔7〕。傳統的衛生服務空間可達性研究的距離、時間等資料是基于人群問卷調查獲得的，無GIS技術應用，研究成本較高，空間信息挖掘不足。在我國，除了全國衛生服務調查，此類研究也極為罕見。本研究的引力可達性模型指數測算是基于地理信息系統(GIS)。基于GIS的研究路徑優勢在于提供空間數據管理軟件平臺如ArcGIS等，有豐富的分析或測算功能可以使用，可以提供更為準確、豐富的測量結果(特別是都市地區)〔8〕，研究結果可視化，可以加深人們的理解和認知。研究表明，英美等發達國家基于GIS的衛生服務空間可達性研究起步較早，小尺度的人口數據、詳細的路網系統等可達性精細測量所需資料容易獲得〔9〕，形成了內容豐富、繁簡不一、不斷發展的衛生服務可達性定量研究方法學體系，積累了極為豐富的研究案例。近些年來，國內也積累少量的衛生服務空間可達性研究案例〔10－11〕，主要是地理學領域學者的成果，但總體上還處于起步階段，理論和方法學體系尚不成熟，受地理資料不易獲得、滯后性等制約，衛生服務可達性研究規模小、數量少，學術意義大于應用意義，不能滿足醫院等設施布局決策需求，應加強這方面的研究力度。

2.本研究的方法特點及關鍵技術環節說明

(1)距離形式

空間可達性測量中，距離有不同形式，包括直線距離、路網距離、出行時間、出行費用等，其中直線距離測算時僅需需求、供給地址信息即可，而路網距離、出行時間、出行成本測算還需要實際的交通路網、路況及出行工具等方面的資料，所需資料多，獲取困難，計算量大。但大量的研究表明，直線距離法與其他最短距離法研究結果高度相關。事實上，針對地理信息、交通路網信息資料公開獲取困難的國家和地區，直線距離測算也較難。本研究測量相對容易的直線距離。

(2)距離計算

距離測算是本研究的關鍵環節，基于GIS的同類研究一般采取先建立或獲取居民服務區域、醫院地理信息系統數據庫文件，再利用地理信息系統分析工具如ArcGIS軟件進行距離測算。由于沒有現成的細化到醫院執業點、鄉鎮級別行政區劃矢量格式地理數據文件可供使用，本研究借助互聯網地圖服務商提供的API即應用程序編程接口和JavaScript程序代碼，直接利用互聯網地圖服務商的地理數據庫獲取距離數據，再借助普通統計軟件測算引力可達性指數。此路徑避開了自建地理信息數據庫對地理學知識和技術過分依賴的難題，過程雖然機械繁瑣，卻也簡便易于掌握，加之研究區域為上海大都市，互聯網地圖服務商數據庫信息更新及準確性較為理想，其結果的精確度遠高于依靠紙質地圖建立地理信息數據庫的方法，成本、周期遠低于依靠特殊設備實地測繪醫院等地理坐標或實際距離、時間的方法，對于非地理學領域研究者也可以掌握，具有方法學的優越性。缺點是對于農村等地圖服務商地圖開發薄弱的地區適用性較差。

(3)測量尺度

本研究的測算尺度降至街道、鄉鎮一級，較國內衛生資源公平性評價中省級、縣級測量尺度而言是一個不小的進步。小尺度測量結果對衛生實踐更有指導意義。

3.基于GIS的引力可達性研究的注意事項

一是該法需要資料較多，資料匱乏是此類研究的最大障礙。目前我國向社會公布的矢量形式國家基礎地理信息數據行政邊界只到縣區級、尺度偏大，且嚴重滯后，另外，小尺度人口等需方資料、較為全面的醫院資料也極難得到，如果計算出行距離、時間時還需交通系統、出行工具等信息。二是研究要求研究者具備一定地理學知識和技能，特別是采取自行建立地理數據庫路徑、采用專業地圖等地理表達工具時。三是研究結果受距離形式、測量尺度、技術路徑等因素影響。〔12〕引力可達性模型引進反應距離衰減的摩擦系數，其研究結果存在不確定問題。

4.2011年上海市三級醫院布局存在城鄉差異

本研究顯示上海市三級醫院布局存在城鄉差異。由于歷史的原因，上海市三級醫院主要集中在中心城區，近些年來也有個別醫院向郊區整體搬遷或建設分部、新院，這些舉措對三級醫院優質資源均衡配置起了一定作用，但郊區三級醫院缺乏問題依然存在，2011年底嘉定區、奉賢區、青浦區、崇明縣、原南匯區等依然沒有三級醫院執業，城鄉差異明顯，這與上海城市發展向郊區轉移、郊區人口經濟發展較快的大背景〔4〕是不相適應的。為解決該問題，上海2009年啟動了“5+3+1”郊區三級綜合醫院建設項目，規劃2012年底完成，以優化優質醫院資源布局，屆時上海市三級醫院布局公平性將會獲得極大改善。

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