基于建筑物尺度的醫療設施可達性研究
——以深圳市福田區綜合醫院為例

陳小祥，岳雋，張文暉

(1.深圳市城市規劃設計研究院有限公司，廣東深圳518028；2.國土資源部城市土地資源監測與仿真重點實驗室，廣東深圳518040)

0 引言

醫療設施是關系民生的一種基礎公共服務設施，其合理的空間布局是實現城市衛生資源有效配置的重要保障。醫療設施可達性是醫療設施空間布局研究的一項重要內容，通過計算某一區位到達活動地點的便利程度，分析醫療服務的供需狀況，對設施分布的均衡性進行評估[1]。較低的醫療服務設施空間可達性將增加人們就診的時間和成本，特別是對于低收入群體，不僅會增加他們的生活負擔，還會降低居民的就醫頻率，影響其健康水平[2]。因此，醫療設施可達性研究對于促進居民的健康水平、實現居民醫療均等化具有重要現實意義[3]。王武林等[4]、王成金等[5]對中國高速公路網的可達性格局及演化進行研究與探討；梅志雄等[6]通過引入公路網可達性，分析了空間格局及其演化對區域和節點城市發展的影響；尚永正等[7]在分析空間可達性基礎上，對城市功能用地的空間演變進行了深入研究；魯敏等[8]基于GIS技術探討濟南市公園綠地空間可達性，并為濟南市綠地規劃提出了具體方案；孫雯雯[9]利用基于時空阻隔和供需比例的計算方法分別從交通距離、交通時間、供需關系、有效供需等4個方面對淄博市基礎教育設施的空間可達性進行評價。上述研究從可達性視角探討和發現現實問題，對于開展醫療設施可達性研究具有重要借鑒意義。在現有醫療設施可達性研究中，Luo等[10]和Higgs等[11]基于交通阻抗函數研究了醫療設施空間可達性；付加森等[12]基于空間網絡分析技術探討了就醫可達性的空間異質性分布；鄧麗等[13]基于兩步移動搜索法，從醫療資源的供給和需求兩個方面分析了醫療資源空間可達性特征，為改善貧困山區的醫療條件、提高醫療服務能力提供了決策支持；曾文等[14]利用GIS空間分析方法，在居住用地地塊尺度對南京市醫療服務設施可達性空間格局及其成因進行研究。然而，現有設施可達性研究中，多以人口普查體系中的街道、街區作為最小統計單元，難以精細化描述城市單元建筑物尺度下的可達性情況。而建筑物空間分布能夠準確地反映城市居民的居住用地信息，這為設施可達性研究提供一種新的研究尺度。

因此，文章將建筑物空間分布作為最小研究單元，對深圳市福田區的綜合醫院空間可達性進行分析，從而為城市醫療設施的合理布局提供決策依據。

1 研究區域概況

深圳市福田區位于城區中南部、原經濟特區中部，是深圳市發展最早的行政區之一。區域總面積為78.66 km2，約占深圳市總面積的3.95%，2016年常住統計人口為150.17萬人。福田區經濟發展狀況與公共基礎設施建設程度均居深圳市前列，其醫療設施資源豐富，具備綜合醫院、?？漆t院和藥店、門診多層次的醫療設施體系。2012—2017年，醫療衛生機構發展情況見表1。福田區的醫療機構數量不斷增長。截止到2017年，福田區共有醫療機構716家，包括27家醫院、78家社康中心、198家門診部或中醫館、402家私人診所或企事業內部醫務室，以及11家其他衛生機構。盡管福田區醫療資源種類齊全、數量較多，但是醫療設施資源的空間配置仍不均衡，存在著需求和供給的不匹配現象。

表12012—2017年福田區醫療衛生機構發展情況表

2 基于建筑物尺度的醫療設施可達性研究方法

2.1 數據來源

考慮到綜合醫院在醫療設施資源中的重要地位，以福田區三甲醫院、普通醫院、衛生院等3種類型的綜合醫院為例，基于建筑物尺度開展醫療設施可達性研究，精準研究福田區醫療設施資源配置的不均衡問題。福田區行政區劃數據來自國家基礎地理信息中心網站(http://www.ngcc.cn/)下載的中國國家基礎地理信息系統數據。其他所用數據包括綜合醫院數據、居住地建筑物數據以及人口柵格數據。

(1)綜合醫院數據所涉及的綜合醫院數據為高德地圖興趣點POI(Point of Interest)數據，包括三甲醫院、普通醫院和衛生院等3種類型，每條數據中包含名稱、地址、類型、評分、經度、緯度等屬性信息，樣例數據見表2。其中共用53條綜合醫院POI數據，包括5個三甲醫院、42個普通醫院和6個衛生院。該數據具有樣本精度高、涵蓋信息細致等優勢，對其進行空間可視化可以清晰的了解各個綜合醫院的地理位置，可以滿足福田區綜合醫院的資源配置和布局研究。具體醫院分布如圖1所示。

表2 福田區綜合醫院數據樣例示意表

圖1 福田區綜合醫院分布圖

(2)居住地建筑物數據利用ArcGIS 10.2矢量化高分二號影像數據，得到福田區居住地建筑物數據。該數據可以有效的表征福田區的居住用地建筑物分布。

(3)人口柵格數據基于World-Pop(http://www.worldpop.org.uk/)網站下載得到了100 m分辨率的2016年福田區人口柵格數據，其中每個像元的數值代表100 m×100 m柵格單元內的人口總數。該數據打破了傳統的人口統計數據的行政區劃尺度限制，更加精細的反映出福田區的人口分布狀況。

2.2 兩步移動搜索法的空間可達性測算方法

可達性程度決定于供需雙方在空間上的聯系狀況。Radke等[15]于2000年提出基于潛能模型的傳統移動搜索法的改進方法:兩步移動搜索法2SFCA(Two-Step Floating Catchment Area method)，即分別在供給點與需求點各搜索對方，以確定供需之間的可達狀況。該方法使用較小普查單元的人口數據，解決了內在的人口空間分布問題，移動搜尋域可以跨越行政區界，更合理地考慮供需間潛在的相互作用，能夠在GIS環境下實現，具有直觀易操作性。因此，在公共服務可達性方面具有廣闊的應用前景。

將兩步移動搜索法應用于醫療設施的可達性研究中，一般采用基于醫療設施的數據點位置作為供給點，進行供需點之間的距離量測，即默認“到達醫療設施的質心才被看作抵達了醫療設施的區域”。以福田區綜合醫院為供給點，結合福田區居住類建筑物與醫療設施空間分布情況，采用兩步移動搜索法[16]，進行醫療設施可達性分析。具體測算方法如下:

(1)根據所給出的福田區3種綜合醫院POI數據，按給定的距離閾值d0生成一個空間搜索域。搜索所有落在空間搜索域之內的建筑物k，對建筑物內人口進行求和，即可搜索出綜合醫院j預知范圍內的居民常住人口數據，將人口數據作為需求數據。同時，用醫院POI數據的評分數據作為供給數據，繼而用供給數據Sj除以需求數據dk，得出供需比Rj，即每個醫院的服務能力，計算公式由式(1)表示為式中:Rj為醫院j的供需比；Sj為醫院j的規模；dkj為建筑物k與供給點j之間的出行距離，m；d0為出行距離閾值，m；Dk為需求點的需求狀況，即人口數量。

(2)對于每一個建筑物i，按給定的空間閾值d0生成另一個空間搜索域，搜索在出行閾值范圍內所有可以為該建筑物提供醫療服務的綜合醫院，將上一部搜索得到的綜合醫院的供需比Rj進行求和，于是就得到每個建筑物i的醫療設施可達性。其計算方法由式(2)表示為

式中:為采用2SFCA方法計算得到的需求點i的可達性；dij為需求點i與供給點j之間的出行距離，m。

重復上述步驟，運用兩步移動搜索法計算所有建筑物的綜合醫院類醫療設施的可達性，具體流程如圖2所示。

圖2 兩步移動搜索法流程圖

在上述的實驗步驟中有2個重要的參數:距離閾值和建筑物上的人口數。Shan等[17]以廣州為例進行的出行距離研究表明，20 min的步行距離是決定居民是否步行出門的一個關鍵的分水嶺。而按規定，不同等級綜合醫院的服務半徑一般在0.5～3 km。因此，文章基于0.8、2和3 km三種不同的服務半徑，研究不同閾值情況下福田區3種綜合醫院的可達性狀況。

3 基于建筑物尺度的醫療設施可達性結果與分析

3.1 醫療設施需求分析

將居民地建筑物數據和人口柵格數據的空間疊加，得到了建筑物尺度上的醫療設施需求數據，如圖3所示。總體來看，深圳市福田區綜合醫院需求分布呈現四周高，中間低的現象。需求存在空間不平衡性，主要體現在福田區南部人口集中，多居民區分布，需求最高；其次為福田區北部和東北部，需求強度次之；福田區的東部和西部，綜合醫院需求強度適中；而福田區中部地區，人口密度較低，綜合醫院需求較低。

將爬取獲得的高德POI數據中的醫院評分數據作為福田區53家綜合醫院的供給度，并基于綜合醫院不同的服務半徑，計算每家醫院的供需比?？傮w來看，深圳市福田區綜合醫院的供給多集中在東部，而在西部地區則供給嚴重不足，供給和需求不匹配，進而造成綜合醫院的供需比呈現東高西低的特點，綜合醫院資源配置不合理。

圖3 居住區人口數量統計圖

3.2 醫療設施可達性分析

三甲醫院、衛生院和普通醫院在0.8、2和3 km服務半徑下的設施可達性分別如圖4～6所示。從圖4可以看出，普通醫院的可達性程度最高，而衛生院的可達性程度最低。這多是由于在0.8 km搜索半徑條件下人們往往就近求醫，由于福田區的普通醫院數量最多，提高了居民就近選擇的可能性，而福田區缺少一定規模的衛生院，其醫療供給能力又相對偏弱，進而造成了衛生院的醫療設施的可達性程度不高。由圖5可知，總體上普通醫院的可達性程度最高；但在福田區的西部和北部，三甲醫院的醫療設施可達性超過了普通醫院，這是因為三甲醫院多分布于福田區的西部和北部，而2 km的搜索半徑下，醫療設施的供給能力成為了引導居民就醫的主要因素。從圖6中可以看出，隨著搜索半徑的進一步增加，供給能力在醫療設施可達性中的主導作用更加明顯，進而造成了3 km搜索半徑下三甲醫院的總體可達性和普通醫院的可達性狀況相當，而衛生醫院的可達性程度與三甲醫院、普通醫院的可達性差距明顯?？傮w來看，福田區3類綜合醫院沒有形成立體完整的資源分布模式，不同服務半徑下的醫療設施沒有形成有效的資源互補。

一般來說，醫療設施的可達性程度越高，人們就醫的便捷程度就越高，供需就越平衡。從醫院類型來看，福田區三甲醫院的可達性呈現出東西高、中間低的特點；福田區衛生院的可達性也呈現出由東北向西南方向不斷降低的特點，與空間分布特點相似；而福田區普通醫院可達性狀況雖然總體東高西低，空間差異較小。這說明福田區三甲醫院、衛生院和普通醫院的就醫便捷程度存在空間差異，空間供需失衡。但是不同服務半徑下，3種醫院的醫療設施可達性均沒有完全實現研究區范圍內的完全覆蓋。從服務半徑尺度來看，隨著服務半徑的逐漸增大，3種類型的綜合醫院的總體可達性程度不斷提高，其中三甲醫院可達性對服務半徑的響應最明顯，而普通醫院可達性對服務半徑的響應程度不高，這說明福田區三甲醫院存在一定的數量缺口。從醫院供給能力與服務半徑的關系來看，0.8 km服務半徑下，醫療設施的供給能力對可達性的貢獻較弱；而在2、3 km的服務半徑下，醫療設施的供給能力對可達性的貢獻作用明顯。

圖40.8 km服務半徑3種綜合醫院可達性圖

圖52 km服務半徑3種綜合醫院可達性圖

圖63 km服務半徑3種綜合醫院可達性圖

4 結論

以福田區3種類型的綜合醫院為例，采用兩步移動搜索法，分析建筑物尺度上的醫療設施資源布局和配置情況，研究了建筑物尺度下的醫療設施可達性。得出如下結論:

(1)福田區3類綜合醫院沒有形成立體完整的醫療資源分布模式。福田區綜合醫院需求主要存在于人口集中區域，與醫療資源供給存在一定的空間差異，在空間上未能形成完整的資源設施配置。另外，不同服務半徑下，三甲醫院、普通醫院和衛生院的醫療資源設施供給皆未形成有效的醫療資源互補。

(2)福田區現有綜合醫院可達性水平相對較低。不同服務半徑下，3種綜合醫院的醫療設施可達性均沒有實現研究區范圍內的完全覆蓋，且醫療可達性空間差異明顯。

(3)不同服務半徑下，醫療設施供給能力對可達性的貢獻程度不同。在0.8 km服務半徑下，醫療設施的供給能力對可達性的貢獻較弱；而在2、3 km的服務半徑下，醫療設施的供給能力對可達性的貢獻作用明顯。