突發公共衛生危機應急能力評價統計建模對策研究*

張利平李望晨△

突發公共衛生危機應急能力評價統計建模對策研究*

張利平1，2，3李望晨1，2，3△

目的探索突發公共衛生危機應急能力評價實用方法技術，從統計建模角度研究定量對策。方法以衛生機構能力評價為立足點，結合文獻算例，采用加權集成思想、潛變量技術、投入產出效率三種不同思想為例，論證模型設計流程。結果指標體系、權重信息、基礎測量數據與三種思想相結合，得到技術方案、建模對策和實現流程。結論建模對策為應急管理工作提供決策依據，在衛生管理評價領域有技術代表性和應用價值。

突發公共衛生危機 應急能力評價 統計建模 對策研究

突發公共衛生危機應急能力評價有助于完善衛生機構應急處置工作建設，可通過綜合排名尋求同類衛生機構間差距，激勵競爭和提升應急處置水平；有利于厘清指標體系中的隸屬關系和層間關系，探求影響應急能力的關鍵指標；研究不同規模衛生機構群體內資源投入與應急能力產出間的均衡比較和差量計算。

評價指標體系構建與權重設計

指標體系構建由突發公共衛生危機管理人員按德爾菲法程序組織實施。經文獻檢索、專業咨詢、資料查閱后初步建立評價指標體系。聯系突發公共衛生危機管理領域內態度認真、配合積極的資深專家學者，太多則難以有效組織，太少則缺乏代表性。以專家咨詢意見為依據，寄發調查表并函詢回收，經由反饋到集中循環往復的遞進過程將意見集中進行反饋修正，意見協調程度作為指標納入或排除標準，從必要性、及時性和可獲得性方面對指標分別打分、計算變異系數，并根據變異大小研討修繕。充分論證第一輪函詢意見，優化指標體系后繼續第二輪函詢，依次類推多輪次征詢整合反饋意見并逐步趨同，一般要三四輪優化論證過程。

突發公共衛生危機應急能力指標權重用于體現相比差異，同層級內指標方可比較，權重計算可用層次分析法組織研討和按照程序進行計算。首先根據同層級內最末層指標體系，經專家討論、逐對比較，依據研判信息建立判斷矩陣，判斷矩陣體現該層級內指標兩兩比較的重要性結論，判斷矩陣要進行一致性檢驗研究是否存在判斷邏輯矛盾，否則要重新研討確定，權重由判斷矩陣計算得到。同層級指標均按全部程序計算權重，完成后再依次對其他層級指標體系賦權計算，研究過程較復雜但流程系統科學，可有效融合專家全程研判信息。計算完畢后同層內每個指標體系間權重大小不能比較，要進行歸一化和綜合比較，最末層指標權重可根據層級樹狀結構指標系統，以不同層間連乘計算方式得到。最末層指標賦權完畢再經歸一化體現權重相對差異。

統計建模評價對策研究

從統計建模視角分別進行對策研究：（1）加權集成評價建模。構建應急能力評價指標體系，科學設置指標權重，根據加權集成算法依次進行單層面測量后建立集成模型，結合方法原理解釋相互間差距不足，作為激勵導向依據。（2）潛變量技術建模。建立層級指標體系，借助單指標測量數據建立模型，篩選關鍵指標、把握主層指標（潛變量）間路徑系數、次層可測指標與主層指標間載荷系數，計算潛變量間直接或間接效應。（3）投入產出效率建模。根據資源投入和應急能力產出情況建立系統決策單元，相對評價當前能力產出與理想產出差距，提升資源配置效率。

1.加權集成綜合評價

該綜合評價實施程序［1］是針對評價樣本集合，以文獻檢索、專家研討和權威論證篩選指標并建立層級指標體系，賦予權重系數以體現指標差異，對樣本集進行單指標測量，根據對象特點和評價目的選擇算法構建集成模型，將多維指標及測量信息相互補償、信息合成和系統排序，用于不同對象間優劣比較。

根據突發公共衛生危機應急能力指標可對樣本單項評價后進行排序比較。如果評價對象看成復雜系統綜合體，應宏觀與微觀結合、定性與定量結合，兼顧指標體系均衡性、指標重要性和單項測量差異性信息，提高決策準確性和客觀性。綜合評價就是根據加權思想建模將多指標測量結果集成后綜合排序，步驟包括評價對象選擇、指標體系構建、指標正向化與無量綱預處理、賦權計算、單指標測量、集成算法設計和降維排序等環節，排序后制定評價依據。注重數理方法建模應用，充分融合決策者全程研判信息，決策過程數學化、判斷過程定量化，指標系統與客觀測量信息合成，有效體現評價導向意志。

綜合評價工作的基礎前提是單指標數據收集測取，即對評價對象依次根據末層指標構建基礎測量數據矩陣，根據指標體系、權重信息和數據矩陣進行綜合集成，指標權重起調節作用。層次分析法思想是對指標實際意義主觀賦權。若再考慮樣本集中單項測量數據離散程度差異，可由客觀賦權思想用變異系數法或熵權法計算權重。某種意義上主觀與客觀賦權導向價值均有導向意義。很多文獻將主客觀權重結合計算組合權重體現指標差異，但要對方法原理和評價目的給予適配性闡釋才能發揮更合理的決策價值。

加權合成簡單說就是將賦權后測量分數加權建模計算排序，其算法有多種，方法難易度、性能原理有差異。根據單項指標測量數據經主成分降維處理，計算主成分得分，將其方差貢獻率作為客觀權重，然后經加權合成得到評價樣本排序，曾廣泛應用但無法論證，賦權算法合理性受質疑。加權求和法適于同類指標簡單排序問題，不適于復雜層級指標系統評價研究。

進行實證算例設計，哈醫大吳群紅教授研究團隊近期制定公共衛生事件應急能力評價指標體系［2-3］，一級指標共四個，且被細分為二級指標。其中準備階段ξ包括X1～X3：應急預案、應急隊伍人員、應急物資儲備裝備評估；監測預警階段η1包括二級指標X4～X6：監測預防評價、預警能力評價和事件報告評價；應對階段η2包括X7～X17：應急響應、指揮協調、事件影響快速評價、現場需求快速評價、現場防護、事件探因、傷員救治、現場控制、媒體應對、公眾指導、社會綜合管理措施評價；事后階段η3包括X18～X20：人員安撫、影響綜合評估、事后評估制度。二級指標體系又細化為了49個三級測量指標。

49個單項指標均用里克特十級量表按能力高低依次標度1～10分。對N所衛生機構組成被評價樣本集合，專家根據每個樣本和指標實際情況依次打分后取均值得到維基礎測量數據矩陣。49個指標均為高優指標而非中優或低優指標，無須正向化處理。對單項指標測量得到基礎數據矩陣，進行標準化預處理、消除量級。指標實際權重參見該文獻賦權結果，可根據N所衛生機構指標測量數據分布特征按熵權法計算客觀權重，用連乘法計算組合權重。

TOPSIS法是根據評價樣本集、指標體系、單指標測量信息組成基礎數據矩陣，取各指標最優值、最劣值組成同維數的虛擬“理想最優樣本”向量和“理想最差樣本”向量，計算所有樣本與理想樣本的加權距離，根據相對距離對所有樣本進行排序。矩陣每行數據依次為待評價衛生機構樣本，均以49維能力評價指標數據表示。將各指標組合權重與測量數據信息乘積融合，計算N個衛生機構與理想最優樣本、理想最差樣本距離，再計算相對距離，越大則越認為該衛生機構應急能力越靠前，據此進行能力綜合排序。

灰色關聯分析是根據樣本集在各指標中的最優值構造虛擬“理想最優樣本”為參照序列，利用關聯度大小排序。進行49項單指標能力測量后得到維基礎數據矩陣，N個衛生機構均用49維能力測量數據行向量表示，每列數據分別取最大值構造“理想最優樣本”行向量，計算灰色關聯系數。這樣原矩陣以等維的灰色關聯系數數據矩陣代替，然后根據每列指標組合權重按行加權求和，分別計算每個衛生機構與虛擬“理想最優樣本”灰色關聯度，據此進行能力綜合排序。

2.潛變量技術評價

探索突發公共衛生危機應急能力潛變量建模技術，結構方程模型融合路徑分析、因子分析和回歸分析，可作為分析方法。專家對衛生機構根據指標體系依次得出各指標基礎測量數據，這是建模分析的前提。基于該建模思想［4］是建立應急能力多層級評價指標體系，主層級指標體系為四個不可測潛變量，該層各指標隸屬的子指標體系均為可測指標。潛變量無法測取但由可測指標解釋，應預設潛變量和可測指標，潛變量與可測指標間應預設載荷關系，潛變量間應預設路徑關系。

路徑或載荷系數可根據結構方程模型用偏最小二乘（PLS）法借助軟件計算求解。效應值用于反映潛變量間批次影響程度大小，即反映前者改變可為后者帶來的變化倍數。潛變量間直接效應即路徑系數，間接效應即路徑系數各段間隔的乘積，多分支間接影響“分叉相加、分段相乘”計算，反映影響關系大小。載荷系數反映可測指標對所屬潛變量解釋程度，越大則該可測指標對潛變量解釋作用越大。模型根據樣本數據適配情況計算，如果適配不成功則要修正路徑關系，注意不能違背路徑關系假定原則。如果路徑關系、載荷關系和指標變量較多而樣本相對太少，模型可能無法適配，因此應擴大樣本容量。

文獻［2］給出突發公共衛生危機應急能力評價指標體系，一級指標共四個潛變量：準備階段ξ、監測預警階段η1、應對階段η2、事后階段η3，可通過二級指標（可測變量）解釋。其中外生潛變量為ξ，由X1～X3共3個指標解釋，η1、η2和η3為內生潛變量，由X4～X6共3個指標解釋；η2由X7～X17共11個指標解釋；η3由X18～X20共3個指標解釋。然后，二級指標就成為可測指標應分別建立所隸屬一級指標（潛變量）的載荷關系。但應注意此處20個指標仍不能直接測量，但它們可細分為49個三級指標（見文獻［2］），這些三級指標得實際意義非常具體、可測量，方法是將文獻中每個二級指標所對應子指標體系權重歸一化，然后根據各項三級指標打分數據加權求和計算二級指標測量數據，這樣三級指標測量數據分別進行加權測量就可間接測取20個解釋指標測量值。如果根據專業知識和充分研討認為ξ與η1、η2、η3，η1與η2，η2與η3間應該預設路徑關系，則模型將按添加后關系參入迭代計算，除外路徑關系將根據專業解釋和適配度結果修改，演示見圖1：

圖1 應急能力潛變量預設模型

49個三級指標用里克特十級量表按能力高低分別標度1～10分。衛生機構樣本太少，會造成模型復雜而無法較好適配，應擴充樣本，根據49個三級指標進行單指標測量后組成基礎數據矩陣，加權求和形成20個二級指標的測量值。二級指標作為可測指標與測量數據輸入SPSS軟件，借助AOMS軟件實現模型擬合過程。在繪圖窗口中預設模型結構，繪制路徑關系和載荷關系，對可測指標均應設置誤差項，反映未能解釋潛變量的測量指標信息，這也使得模型計算更符合實際。通過擬合指數綜合衡量模型適配效果，以驗證預設模型與指標數據的適配度，如果理論模型與測量數據擬合效果不好，可由修正指數進行修正，該指數反映將此路徑關系、共變關系設為自由參數后卡方值減少量，卡方值越小則擬合越優，但也不能任意修改而應遵循模型理論假設原則，有些類型變量不能建立關系。

模型經修正后，結構方程模型與衛生機構樣本能力指標數據將較好適配，可計算標準化或非標準化（路徑）載荷系數，根據應急能力評價基礎數據判斷哪些二級指標對所屬一級指標解釋程度高，根據二級指標數據和模型關系尋求一級指標間因果關系，計算直接效應和間接效應，具體涵義可根據實際給出更合理專業闡釋。

3.投入產出效率評價

數據包絡分析（DEA）方法可以用于多投入多產出相對效率評價，其思想是以相同類型決策單元組成參考集，對多投入多產出系統分析，計算綜合效率和技術效率，尋求非有效決策單元低效率來源，計算理論上投入產出期望值和制定決策依據。投入產出指標關系構建及數據獲取是載體，輸入指標是有實際意義且與產出有非線性關系的投入要素，輸出指標代表與投入關聯的產出要素，指標應量化、維數相對決策單元數不易太大。

根據突發公共衛生危機應急能力產出和配置資源投入進行衛生機構相對效率評價。衛生機構是決策單元，設置投入和產出指標，根據投入產出情況進行效率相對評價。衛生機構數目不能太少，考慮衛生機構資源投入為輸入指標，以衛生機構應急能力產出為輸出指標，評價資源投入與能力產出間相對效率，作為資源配置、獎懲督導和績效考評依據。N個衛生機構組成決策單元集，決策單元數與輸入輸出變量數目應達到建模要求。根據49個三級能力測評指標設計里克特十級量表，按能力高低依次標度1～10分。

組織評估專家對衛生機構三級應急能力指標單指標測量，組成基礎數據矩陣，按文獻末層級指標體系權重并在所屬類內歸一化，加權求和后分別計算二級指標測量值，同樣思想對二級子指標體系歸一化和加權求和計算，得到準備階段、監測預警階段、應對階段和事后階段共四個產出指標的計算結果為產出數據。衛生機構技術人數、固定資產總額、年均撥款額作為投入指標，數據資料可以統計方式得到。根據投入產出效率理念建立3維投入、4維產出的輸入輸出系統，演示見圖2。

圖2 3維投入與4維產出應急效率評價模型

經模型運算得到技術效率、規模效率和規模收益，并得到哪些衛生機構資源投入與應急能力產出間規模有效，哪些非有效或弱有效，用超效率模型繼續研究得到資源投入和能力產出綜合效率排名。對非有效衛生機構尋求哪些要素投入冗余而產出不足，應縮減多少投入量；或者尋求投入不足要素，追加多少投入量可獲取最優能力產出。

總之，突發公共衛生危機應急能力評價建模對策研究有應用方法論意義。應急能力評價分別以加權集成思想、潛變量技術、投入產出效率三種思想為例論證方案設計流程，對今后完善相關研究有導向意義，也為其他衛生評價問題建模研究提供研究依據。

1.李望晨.醫學綜合評價設計合理性論證與適配對策研究，中國衛生經濟，2014，33（2）：66-68.

2.王曉東，吳群紅，郝艷華，等.突發公共衛生事件應急能力評價指標體系構建研究.中國衛生經濟，2013，32（6）：47-50.

3.陳海平，郝艷華，吳群紅，等.突發公共衛生事件影響綜合評價指標體系構建.中國公共衛生，2013，29（5）：628-631.

4.王在翔，李望晨，劉繼鵬，等.基于SEM的新農合居民滿意度測評方法研究.中國衛生統計，2012，29（5）：728-731.

（責任編輯：郭海強）

*山東高校人文社科項目（J14W21）；教育部人文社科項目（13YJAZH094）；濰坊醫學院基金（K11TS1011）；山東統計局項目（2014-183，184）

1.健康領域社會風險預測治理協同創新中心

2.健康山東重大社會風險與治理協同創新中心

3.濰坊醫學院公共衛生學院（261053）

△通信作者：李望晨