基于熵權法的健康城市發展水平實證分析
——以中國54個城市為例

和 紅 張 嬌 閆辰聿

1.中國人民大學人口與發展研究中心 北京 100872 2.中國人民大學健康科學研究所 北京 100872 3.中國人民大學社會與人口學院 北京 100872

如何有效識別城市發展過程中健康短板、積極應對城市健康風險從而提高城市居民的健康福祉,是實施健康中國戰略和推動城市高質量發展面臨的重大理論與實踐問題。黨的二十大報告把“健康中國”作為我國2035年經濟社會發展總體目標的一個重要內容,并以“全生命周期管理”理念推動健康城市建設。因此,健康城市發展水平的實證分析對“健康中國”戰略實施效果評價具有重要意義,同時,也反映了評估城市的物理環境、社會環境、文化、服務和經濟等綜合生態系統的重要性。以往研究較少對城市的健康發展進行分析,即使有少量研究,也很少從六個方面對城市健康發展進行實證分析。

基于此,本文擬通過熵權法對中國54個主要大城市健康發展進行實證分析。同時,從六個指標維度進行權重賦值,從綜合評價、區域評價、等級評價對健康城市發展水平進行綜合評價,以期為促進城市健康發展、提高居民健康福祉提供理論依據。

1 指標、資料與方法

1.1 指標構成

課題組前期以健康社會決定因素理論為依據構建了健康城市指標體系,并經過科學驗證具有有效性。該指標體系強調了影響健康的多維性、綜合性因素,從個體因素到環境因素,涉及地理、經濟、社會、文化、服務與個體等整個城市的社會生態系統。[1-2]該指標體系以健康社會決定因素理論為依據,參考國內外健康城市指標體系研究成果,從健康環境、健康社會、健康文化、健康服務、健康經濟、健康人群六個維度來構建健康城市指標體系[3-7](表1)。此外,為增加城市間的可比性,指標選取時傾向于人均指標而非總量,便于反映城市健康發展的質量而非總量。[8-10]

表1 健康城市指標體系

1.2 樣本選擇及數據來源

本研究基于人口規模、經濟總量和行政級別三個維度,選取了中國54個主要大城市作為樣本。首先選擇城區常住人口超過100萬的城市;其次選擇行政級別在副省級以上的城市,行政級別越高意味著城市擁有公共衛生資源越豐富;最后選擇市轄區生產總值大于1 000億元的城市,經濟總量大意味著在公共衛生支付方面擁有較好的財政基礎。本研究選取中國54個主要大城市作為樣本基于兩方面考慮:一方面,大城市人口規模大且具有更高流動性,其面臨的健康風險更高,呈現出更多的先驗性和規律性特點;另一方面,行政級別高和經濟發展好的城市擁有更好的衛生資源,其在應對健康風險方面具有更豐富的經驗。

本研究數據來源包括:(1)《中國城市統計年鑒2021》《中國城市建設年鑒2021》《中國衛生統計年鑒2021》等統計年鑒數據;(2)北京、上海、廣州等城市經濟社會發展公報。

1.3 分析方法

本研究采用熵權法和聚類分析。[11]熵權法是一種客觀賦權法,它依賴數據本身的離散性,根據指標變異性大小來確定權重。相較于專家評價法,這種方法更為客觀,盡量規避因主觀因素過大而損失權重的科學性。[1]步驟如下:

第一步:指標標準化處理:由于各項指標計量單位不一樣,在計算前應對指標進行無量綱化處理,即把指標絕對值轉化為相對值。由于正向指標和負向指標所代表的含義不同,其具體計算公式也不同,分別為∶

正向指標(分值越高代表城市健康水平越高)歸一化處理方法:

(1)

負向指標(分值越高代表城市健康水平越低)歸一化處理方法:

(2)

第二步:計算第j項指標的熵值:

(3)

其中k為常數。

第三步:計算第j項指標的偏差度:

dj=1-ej

(4)

第四步:計算第j項指標的權重:

(5)

第五步:進行綜合評價:

(6)

(7)

其中,Ih(h=1,2,3,4,5,6)為健康城市六個子系統分指數(即一級指標),m為分指數所含有的三級指標數量,n為分指數所包含的二級指標數量,λi為i項二級指標的權重,λij為i項分指標下的第j個三級指標的權重,Zij為i項指標下的第j個三級指標的數值,

Ah(h=1,2,3,4,5,6)Ah(h=1,2,3,4,5,6) 為六個子系統指數權重。

最后,利用熵值法確定權重,建立健康城市的綜合評價模型,計算得到健康城市綜合指數(Healthy City Development Index,HCDI)。

由于城市數量較多,本文采用了K-Means法進行聚類分析。它是一種基于中心的聚類算法,通過迭代,將樣本分到給定的K個類別中,使得每個樣本與其所屬類的中心或均值的距離之和最小。

2 實證分析

2.1 健康城市綜合分析結果

對54個城市各級指標進行處理,得到各城市6個一級指標的得分和綜合得分。由表2可見, 54個城市的健康發展總體水平良好,但城市之間、區域之間差距較為明顯,不平衡問題較為突出。排名前十的城市依次為:北京、上海、深圳、珠海、杭州、紹興、南京、臺州、廣州、惠州,可見北、上、廣、深4個一線城市綜合得分排名均位于前列。值得注意的是,位于浙江省的臺州、紹興和廣東省珠海也位列前十。3個城市在健康文化和健康經濟方面得分較高,而健康經濟在6個一級指標中權重占比最大,健康文化所占權重中等,這也是3個城市綜合得分較高的主要原因。排名靠后的城市依次為銀川、南寧、石家莊、中山、貴陽、重慶、西寧、泉州、徐州、臨沂。這些城市在健康城市的6個維度方面的表現較差,尤其是健康社會、健康服務和健康經濟得分較低。

表2 54個城市的健康發展綜合水平得分

從健康城市的六個子系統得分來看,城市之間呈現出分異特點:城市的綜合得分與單項得分高低并不一致,綜合得分高的一些城市在某一單項方面得分較低,綜合得分低的有些城市某一單項得分較高。尤其是在健康環境、健康社會、健康文化及健康服務維度上單項得分較高的城市,與該城市綜合得分差異顯著。如烏魯木齊在綜合得分上比較靠后但在健康環境子維度上的得分較高,排名僅次于廣州;北京綜合得分較高但在健康環境上的得分排名僅為31名。在健康社會子維度上,惠州和東莞得分較高,而它們的綜合得分較低;在健康文化子維度上,西安、紹興、青島、臺州、南昌、哈爾濱的排名位處于前十,相反,綜合得分比較高的廣州和上海在該維度上得分并不高,深圳則是第40名。在健康服務子維度上,排名前十的城市依次為:長春、濟南、西寧、哈爾濱、濰坊、太原、杭州、鄭州、北京、昆明,相反,綜合得分較高的深圳、廣州在該子維度上得分排名靠后。

總體來看,54個樣本城市中綜合得分高的城市多表現在健康經濟上,同時,大部分城市都存在不同程度、不同單項類別的優勢和短板,這也說明了各個城市之間的健康發展水平不充分、不平衡的現象普遍存在。為從全局上把握我國大城市健康發展水平的空間差異特征,本研究根據健康發展綜合得分對54個樣本城市進行聚類分析。

由表3聚類分析結果可見,54個樣本城市劃分為4個梯隊,健康等級最高的為第一梯隊,有3個城市(5.56%),第二梯隊的健康城市有6個(11.11%),第三梯隊的健康城市有16個(29.63%),第四梯隊的健康城市有29個(53.70%)。

2.2 區域分析

我國現行經濟區域劃分東部、中部、西部和東北四大地區,本研究將54個樣本城市歸類到上述四個區域內,并分別統計不同地區在健康城市綜合得分和六個子系統得分的均分(表4)。結果顯示,城市健康水平存在較大的地域差異,東部城市得分最高,中部和東北城市次之,西部城市最低;圖1為不同地區城市單項健康發展指數小提琴圖,其兼具箱線圖和核密度圖的雙重優點,圖中間部分為2.5%、25%、50%、75%和97.5%分位數,展示數據分布及密度情況。不難發現,健康社會、健康經濟和健康人群三個單項維度呈現相近的趨勢;且西部地區健康發展比較薄弱,尤其是健康社會、經濟和人群方面得分較低,而東部城市在健康社會和健康經濟上的優勢明顯。

圖1 不同地區城市單項健康發展指數小提琴圖

表4 四大區域的城市健康發展得分均值表

2.3 等級分析

國務院2014年印發的《關于調整城市規模劃分標準的通知》(國發〔2014〕51號)中,按城區常住人口數量將城市劃分為五類七檔。[12]據此,本文將54個樣本城市進行劃分,有7個超大城市,14個特大城市,14個Ⅰ型大城市,17個Ⅱ型大城市和2個中等城市(表5)。

表5 城市規模劃分標準表

對不同等級的城市健康發展水平進行分析(表6)發現,超大城市健康水平最高,且遠高于特大城市,其次是中等城市和Ⅱ型大城市,Ⅰ型大城市健康綜合水平最低,超大城市具有最高的健康水平。

表6 不同等級城市健康發展水平均分結果

為更加客觀地表示健康指標得分與城市人口規模之間的關聯性,直觀展示不同類別數據間的相關性,繪制散點圖(圖2),并采用Pearson分析研究綜合得分及A1—A6六項一級指標得分分別與城鎮常住人口之間的相關關系,使用Pearson相關系數表示相關關系的強弱情況(表7)。

圖2 城市常住人口和健康城市綜合指數、子系統指數相關性散點圖

表7 城市常住人口和城市健康發展子系統Pearson 相關系數

由散點圖和Pearson相關分析結果可見,健康環境、健康社會、健康文化、健康服務四項指標與城市常住人口之間相關性不顯著,這說明四個子系統與城市常住人口規模相關關系不強。而健康經濟、健康人群、城市健康發展綜合得分與城市常住人口規模間的相關系數分別為0.470、0.421和0.466,P值均小于0.05,存在顯著的相關性。通過線性回歸分析,將城市常住人口作為自變量,將健康經濟得分、健康人群得分和綜合得分分別作為因變量進行線性回歸分析,得出三個模型R方值分別為0.221、0.177、0.218,P值均小于0.05,意味著城市常住人口(萬)可以解釋健康經濟得分22.1%、健康人群17.7%和綜合得分的21.8%變化原因,說明城市常住人口規模會對健康經濟、健康人群及健康綜合水平產生顯著影響。

3 討論

通過以上研究結果顯示,在中國54個城市中,健康城市的發展水平總體態勢良好,這與清華大學2021年健康城市數據分析結果相一致[4],但不同城市在不同區域及不同等級之間仍存在一定差距,健康發展不平衡問題依然突出。

3.1 從健康綜合指數來看,54個城市呈現出四個層次的梯隊特征

北京、上海、深圳是第一梯隊的城市。這些城市由于經濟發達,擁有較為豐富的醫療和公共衛生資源,在應對健康風險、促進城市健康可持續發展方面起著引領示范作用;在第二梯隊城市中,既有傳統的一線城市如廣州,也有新一線城市杭州和南京,還有一些地級市珠海與臺州,這說明高水平的健康城市建設具有多樣性,并不一定都是一線城市,對于行政等級相對較低的地級市來說,只要持續投資、創新實踐,同樣可以取得良好成績。一些省會城市,如哈爾濱、沈陽、石家莊、鄭州、太原等處在第三梯隊和第四梯隊中,該類城市的健康發展水平與城市本身的地位不太相符,需要加大投資力度和政策傾斜,推動城市健康水平不斷提升。

3.2 從健康城市內部的六個子系統來看,呈現出了更加分化的特點

有的城市盡管綜合指數得分不高,但某些單項得分比較靠前。如烏魯木齊和呼和浩特,其綜合指數得分僅排在第四梯隊,但其健康環境得分卻排在前列。惠州、東莞等城市在健康社會上的得分排在前列,西安、青島、哈爾濱等在健康文化上的得分排在前列,長春、濟南、西寧等在健康服務上得分排在前列,珠海、紹興、臺州等在健康經濟上得分排在前列,杭州、嘉興等在健康人群上得分排在前列。相比之下,北京在健康環境上的得分排名比較靠后,深圳在健康文化上得分排名比較靠后,廣州、深圳、上海在健康服務上的得分排名比較靠后。出現綜合得分與單項子維度得分差異明顯的原因,一方面可能是由于健康城市建設發展不充分、不平衡現象客觀存在;另一方面可能與指標類型采用人均指標存在一定關系。

3.3 健康城市綜合表現與內部六個子系統的表現并不能完全統一

通過健康城市綜合指數和內部六個子系統指數對比分析發現,健康城市綜合表現和內部六個子系統表現并不能完全統一,即綜合表現良好的城市并不意味著其內部六個子系統均表現完好。這也表明,不同城市,無論大小、行政級別以及現有資源稟賦多寡,只要政策適當和投入科學,均能在健康城市某一方面取得好的效果。同時,那些綜合表現優秀或良好的城市,并不是每個單項都好,還需要進一步提升短板,防止健康城市建設發展的“木桶效應”。

3.4 健康城市發展水平存在顯著的區域差異

從區域角度來看,健康城市發展水平存在顯著的地域差異,地域之間發展不平衡問題較為突出。本研究結果顯示,得分從高到低分別是東部、中部、東北和西部地區,而且東部地區的城市在健康社會和健康經濟兩項上的得分高于其他地區的城市,尤其是社會建設與民生保障水平明顯優于其他地區。這在一定程度上反映了經濟建設對健康城市發展的基礎性作用。東部地區的城市經濟發展水平相對較高,更有實力和條件為該地區居民提供民生保障和優質公共服務。但同時,東部地區的人口密度較大,過多的人口和經濟活動聚集對東部地區的城市健康運營與管理也帶來更大的壓力,其面臨的健康風險挑戰更大。

3.5 不同等級的城市健康發展水平差異顯著

從城市等級來看,不同等級的城市健康發展水平差異顯著,其中,超大城市健康水平高于特大城市,特大城市高于其他城市。可見,城市健康發展水平與城市行政級別、人口規模和經濟發展水平等綜合等級有著緊密關系。等級越高的城市,其醫療衛生資源的配置能力越高,在公共衛生政策制定上具有更高的“發言權”。以城市行政等級為例,我國城市行政等級設置往往具有資源配置向行政中心偏向的特點,這種城市行政等級政策設置架構有利于行政等級高的城市獲得更高的權限、更多資源和更多機會,為本地區的居民提供更好的醫療衛生服務、社會保障和就業機會等。這些資源與服務能夠大大提升城市整體的健康發展水平。相反,行政級別較低的城市在優質衛生資源配置和公共服務供給能力上相對較弱,影響了該類城市健康發展水平的整體提升。

總之,健康城市發展是一個動態過程,而不是一個最終結果,健康城市發展水平實證分析也應保持彈性和動態調整空間,來促進城市在新發展階段的新變化、新趨勢。[13]健康城市建設的好與壞,直接影響著健康中國戰略的實施效果。[14-17]本研究對我國54個城市的實證分析,從不同側面客觀反映了我國主要大城市的健康發展水平,為“補短板、強弱項”,制定相關的公共衛生政策提供了理論依據。

作者聲明本文無實際或潛在的利益沖突。