位置分配模型在醫療資源優化配置中的應用研究

Research on the Application of Location Allocation Model in Optimal Allocation of Medical Resources

——Take Nanjing as an Example

ZHU Hancong1，" REN Haiyang2

（1. 南京郵電大學 地理與生物信息學院，江蘇 南京 210023；2. 北京市測繪設計研究院，北京 100038）

（1. School of Geographic and Biologic Information， Nanjing University of Posts and Telecommunications， Nanjing 210023， China; 2. Beijing Institute of Surveying and Mapping， Beijing 100038， China）

摘" 要：在基本公共服務設施布局均等化背景下，文章以南京市醫療資源配置為研究對象，選取現狀因素、空間因素、管理因素三大因素作為指標準則層，構建南京市醫療資源配置合理性評價體系，并將醫療資源合理性結果依據自然間斷法分為合理、輕度不合理、中度不合理、重度不合理和非常不合理五級。結果表明：南京市醫療資源配置不合理，主要原因是居民分布不均、人均收入差距大、醫療資源歷史遺留以及引導規劃效果較弱。最后，文章基于位置分配模型對醫療機構的空間位置進行優化，得到優化后109個醫療機構點構成的配置模式。

關鍵詞：位置分配模型；醫療資源配置；合理性評價；南京市

中圖分類號：F259.27文獻標志碼：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.19.007

Abstract： Under the background of the equalization of basic public service facilities layout， this study takes Nanjing's medical resource allocation as the research object， selects three major factors， namely， the current situation factor， the spatial factor and the management factor， as the indicator criteria layer， to build an evaluation system for the rationality of Nanjing's medical resource allocation， and divides the results of the rationality of medical resources into five levels： reasonable， slightly unreasonable， moderately unreasonable， severely unreasonable and very unreasonable according to the natural discontinuity method. The results show that the unreasonable allocation of medical resources in Nanjing is mainly due to the uneven distribution of residents， the large gap in per capita income， the historical legacy of medical resources and the weak effect of guiding planning. Finally， this study optimizes the spatial location of medical institutions based on the location allocation model， and obtains the configuration mode of 109 optimized medical institutions.

Key words： location allocation model; medical resource allocation; rationality evaluation; Nanjing

0" 引" 言

基本公共服務均等化是黨和政府提出的一項重要任務，當前已成為一個熱點話題[1]。城市規劃中的一個重要內容就是基本公共服務設施均等化，公共服務均等化是分層次、分階段的動態過程，成熟的公共服務均等化狀態表現為不同區域、城鄉之間、居民個人之間享受的基本公共服務水平一致[2]。

醫療衛生服務是基本公共服務均等化最重要的內容之一，在提高國民健康水平、保障社會經濟平穩發展中發揮著不可替代的作用。20世紀50年代，醫療資源缺乏，政府采取了一系列高效的行政措施來保障醫療衛生服務。進入新時代，隨著社會經濟發展方式的變化，醫藥衛生體制改革發生了巨大變化[3]。在“十四五”規劃中，針對我國醫療服務內容中存在的質量不高、總量不足等問題，文件提出，完善多層次社會保障體系，建設健康中國。從公共衛生服務體系、分級診療制度、公立醫院建設、擴大優質醫療資源等方面提出戰略目標，指出要保障醫療服務的可獲取性，促進醫療資源的均等化[4]。

當前，我國目前的醫療資源配置模式存在兩個問題，一是不同地區之間醫療資源配置情況差異較大[5]。二是公立醫院制度落后、條例不完善阻礙了醫療制度改革的發展。學者們從多個角度出發研究醫療資源的不均等化問題：部分學者從政府對醫療事業的投入量出發，研究醫療資源的不均等化[6]；一些學者基于不同地區的就診數據，對當前的醫療資源分配模式提出建議[7]；還有學者從衛生體制的角度，從總需求和總均衡切入，提出實施區域衛生規劃的建議[8]。

總體而言，在當前城市醫療資源配置模式研究中，少有對醫療機構分布不合理、醫療資源分配不均等問題開展實際醫療資源在空間上的分布合理性研究。如果建立基于GIS技術的醫療資源配置的合理性評價系統，將會優化當前城市醫療資源配置模式。本文通過研究南京市的醫療資源配置，基于位置分配模型，優化南京市當前醫療資源配置模式，從醫療資源優化配置的角度提出建議，為南京市的醫療資源配置優化提供參考。

1" 研究方法及數據來源

1.1" 位置分配模型

位置分配模型的原理是在給定請求點（需求點）和已有醫療機構設施點位置的條件下，利用系統計算，自行從其中挑選出預先設置的規定數量設施位置。本研究的主要目標是使服務范圍覆蓋最廣，并且保證醫療機構的使用效率最高，因此選擇位置分配模型中的最大化覆蓋范圍和最小化設施點模型對現有的醫療機構的配置進行優化，其數學表達式如下：

Min∑X， Max∑Z

s.t. ∑Xgt;1， X∈0，1， ？?∈I

∑Z≥Q， ∑X=P

N=j∈J|d≤D

Z-∑X≤0， ？?∈I" （1）

其中：i是請求點集合，N指能夠覆蓋請求點i的醫療機構點的集合，j表示醫療機構點集合，d表示請求點i到醫療機構點j的路網距離，D表示每個醫療機構點的最遠到達距離；X和Z是0，1變量，分別表征是否被確定為醫療機構點，P為給定的醫療機構點的數量。

W=" （2）

1.2" 均等化量化方法

1.2.1" 基尼系數。醫療資源可達性反映了醫療機構在一定范圍內是否可達，醫療機構均等性在空間和統計學上討論醫療資源在某地區是否滿足了居民的需求。衡量一個國家或地區居民收入差距往往用基尼系數來表示[9]。本研究分別使用R指數、基尼系數以及修正的加權變異系數，分析了南京市醫療資源配置的公平性。南京市醫療資源的空間分布平衡用基尼系數表示如下：

G=∑WY+2∑W1-V-1" （3）

其中：W為各地區人口數或面積占總數之比，Y為各地區醫療資源數與總數之比，V為Y從i=1到i的累計數，n為地區數目。

1.2.2" R指數與V指數。R指數和V指數用于描述常住人口所需醫療資源的均等性。R指數用于表示單個地區人口與經濟分布的不匹配，V指數表示整個地區人口與經濟分布的不匹配[10]。

1.2.3" 修正的變異加權系數。該系數可以表示地區發展的不平衡程度[11]。因此，本研究中老年人口的醫療資源平衡用修正的變異加權系數來分析。

1.3" 承載力計算

在相對資源承載力模型中，基礎的資源承載力是以大于當前研究區域的參考區域作為對比標準，然后根據當前資源量計算得到相對資源承載力[12]。本研究以南京市每千人床位數為比較標準，計算南京市的相對資源承載力計算公式如下：

C=I*Q， I=Q/Q （4）

其中：C是相對醫療資源承載力，I為醫療資源承載指數（南京市每千人床位數）；Q是某街道所擁有醫院的總床位數；Q為南京市床位總數；Q是南京市常住人口總數。

1.4" 醫療資源配置模式

醫療資源配置模式優化是基于當前模式的評價結果，對未來醫療資源配置的指導和規劃，具體公式如下：

S=∑pop*k"" （5）

其中：S為醫療資源配置，pop是當地人口數，k為醫療資源系數，i為不同等級的醫療機構。

1.5" 南京市醫療資源配置評價指標數據來源

考慮現狀因素、空間因素、管理因素三大因素，選取衛計人員數、醫療資源承載力、通勤距離、醫療資源可達性、均等性、醫療設施利用率、醫療機構支撐力等七大指標，指標數據均來源于《江蘇省統計年鑒》、《江蘇省衛生統計年鑒》、《南京市統計年鑒》以及《南京市衛生統計年鑒》。

2" 南京市醫療資源配置合理性評價與優化配置模式研究

2.1" 南京市醫療資源配置合理性評價體系構建

2.1.1" 指標體系內容

本研究綜合醫療資源配置績效評價方法[13]、醫療資源空間配置合理性研究[14]的方法，從醫療資源空間可達性、醫療資源承載力、交通路線總長度等方面構建指標體系。

選取現狀因素、空間因素、管理因素三大因素作為指標準則層，衛計人員數[15]、醫療資源承載力[8]、通勤距離[16]、醫療資源可達性[17]、醫療資源均等性、醫療設施利用率[18]、醫療機構支撐力[19]作為指標層（如表1所示）。

2.1.2" 各指標插值驗證分析

為驗證所選指標數據可行性及合理性，本方法采用了反距離權重的空間插值技術對指標層的全部7個指標進行空間插值檢驗。

（1）現狀因素

現狀因素包括醫療資源承載力和衛計人員數（如圖1所示）。鼓樓區等老城區、江寧區南部，如新街口街道、湖南路街道、淳溪鎮、永陽鎮、雄州街道等是二級、三級醫療機構集聚的區域，醫療資源承載力相對較好（如圖1（a）所示）。

南京市基本衛計人員數的空間分布特征與醫療資源承載力相似，均為多中心的分布態勢，衛計數最多的地區是以新街口街道、湖南路街道和玄武門街道為代表的老城區，3個街道的衛計人員數均達到4 000人以上；其次是以淳溪鎮為代表的高淳區中心和以永陽鎮為代表的溧水區中心，其他街道衛計人員數均少于838人（如圖1（b）所示）。

（2）空間因素

空間因素包括通勤距離和醫療資源可達性。南京市一級道路有明顯的空間集聚特征，主要分布在鼓樓區等老城區；二級道路形成的路網密集交錯，長度最大，主要分布在長江沿岸及南京市老城區；三、四級道路與一、二級道路交叉分布，且新城區的道路多屬于三、四級道路（如圖2所示）。

南京市醫療資源可達性呈單中心環形發展，并以鼓樓區的老城為核心向外圍進一步遞減，最高值地域均位于老城區域內，次高值地域則散布在中、老區的結合部。這與該地區擁有較多的高等級（二級、三級）醫療機構以及便捷的交通有關，郊區的區域可達性較低，沒有超過南京市發展可達到的平均水平（如圖3所示）。

（3）管理因素

管理因素包括醫療資源均等性、醫療設施利用率以及醫療機構支撐力。醫療資源均等性根據R指數的大小分為5個級別，分別是極度短缺、短缺、較為合理、過剩、極度過剩。①醫療資源極度短缺的街道有64個，在空間層面主要呈現片狀、點狀分布，說明醫療資源數量遠小于人口數量；②醫療資源短缺的街道有13個，在空間層面主要呈現環老城區分布，屬缺醫區；③醫療資源較為合理的街道有14個，在空間層面呈現多點分布，主要環繞在醫療資源過剩區周邊；④醫療資源過剩街道有7個，在空間層面呈現了碎片化分布；⑤醫療資源極度過剩區僅2個：湖南路街道和玄武門街道，該地區周邊擁有大量三級醫療機構。綜上可知，醫療資源均衡性反映了出南京市醫療資源擴展狀況（如圖4所示）。

醫療設施利用率用年診療人次數來體現，可以發現在城中心區人次較多，郊區人次少（如圖5（a）所示）。醫療機構管理人員數量用于衡量醫療機構的管理因素水平，南京市醫療機構管理人員數量的空間分布特征與診療人次數的空間分布特征相似（如圖5（b）所示），在市中心呈現聚集狀，在郊區分布較少。

2.1.3" 醫療資源合理性評價分級

在ArcGIS軟件中計算獲得醫療資源合理性評價指數，將合理性評價指數分為合理、輕度不合理、中度不合理、重度不合理和非常不合理5個等級（如表2所示）。

2.2" 南京市醫療資源配置合理性評價

2.2.1nbsp; 醫療資源配置合理性評價結果

根據合理性評價指標體系所得到的南京市醫療資源合理性評價指標的值，使用自然間斷點法將其進行分級（如圖6所示）。

醫療資源配置合理性評價結果存在空間上的差異：（1）“非常不合理”的結果呈“西南—東北”向分布，醫療資源配置非常不合理的街道最多，有54個，其中最不合理的是高淳區的磚墻鎮；（2）“重度不合理”結果的“點狀分布”，醫療資源配置重度不合理的街道有21個，分布在不同街道處；（3）“中度不合理”的結果呈碎片化分布，醫療資源配置中度不合理的街道有15個，在各個街道都有存在；（4）“輕度不合理”的結果在空間上圍繞江寧區為中心分布，醫療資源配置輕度不合理的街道有7個；（5）醫療資源配置合理的街道僅有3個，分別是新街口街道、湖南路街道、玄武門街道，均在老城區內。綜上所述，南京市的醫療資源配置合理性較低，難以滿足常住人口的生活需求。

2.2.2" 醫療資源配置結果成因分析

從南京市醫療資源合理性評價分級圖可以看出，南京市醫療資源配置不合理（如圖6所示）。郊區地區醫療資源總量不足，城區地區醫療資源總量過剩，醫療資源空間布局不盡合理，導致醫療資源空間布局不合理的主要成因在于：

（1）居民分布構成。居民的分布不均導致了當前醫療資源配置不均。南京市街道居民主要分布在江寧區等環繞老城區分布的新城區，且人口密度自內城區向郊區居民聚集呈遞減趨勢。近年來老年人口數量多，增長速度快[20]，需要根據居民的分布情況來動態調整醫療資源的配置。因此，南京急需在醫療資源配置短缺的地區增加新的醫療衛生資源。

（2）人均收入影響。人均收入高的地區集中了更多的醫療資源。受供需關系的影響，在人均收入高的地區，醫療資源分布較多。本研究通過人均收入和醫療資源分布的對比發現，在老城區人均收入高的地區醫療資源更盛，在新城區經濟相對欠發達的地區醫療資源更少，因此醫療資源受人均收入影響。

（3）醫療資源遺留影響。南京較早建成的大型醫院，位于老城區，滿足過去居民的需求，導致當前醫療資源過剩的現狀。在過去的幾十年里，南京一直在擴張，人口分布也越來越均衡。由于高水平醫療機構的限制，在新城擴建有一定的困難。但是新城區發展太快，醫療機構跟不上新城區的需求。

（4）引導規劃問題。政策引導著醫療資源在南京市的分布。醫療資源配置在很大程度上受到當時政策的影響，如經濟政策、人口政策及醫療衛生政策等。宏觀調控力度不夠導致了目前醫療資源分配不均衡的現象。近年來，南京市堅持健康需求導向，堅持公平效率統一，因此，南京市需要制定更為具體、詳細的政策來對街道級的醫療資源進行調配。

2.3" 南京市醫療資源優化配置模式研究

2.3.1" 南京市醫療資源數量配置模式優化

《“健康中國2030”規劃綱要》指出，到2030年，建立高效的一體化醫療衛生服務體系，同時整合推進區域醫療資源共享，基本實現優質醫療衛生資源均衡配置[21]。根據合理性評價結果，建立城市醫療資源優化配置模型。

醫療資源配置的合理性主要考慮人口和面積的公平性，即相同的人口數量，醫療資源分布相對公平，街道面積大小相同，醫療資源分布相對平均[22]。作為一種準公共物品，醫療資源應該由政府向公眾公平提供[23]。

研究通過醫療資源合理性評價的結果，統計出缺少醫療資源的街道，將需要新增的床位數按照一定的權重分配給每個等級的醫療機構，無等級、一級、二級、三級醫療機構的床位數比例分別為0.1、0.1、0.3、0.5。根據南京市政府“十三五”衛生與健康工作成就發布會的數據，全市常住人口每千人擁有床位數6.95張，本研究將每千人床位數定位每千人7張。確定權重結果和每千人床位數后，根據公式（5），計算出南京市所有行政區內需要新增的醫療機構的規模數量和規模，以此獲得南京市醫療資源配置優化和規劃方向（如圖7所示）。

2.3.2" 基于位置分配模型的醫療資源空間配置模式研究

通過研究南京市醫療資源分布現狀可以發現，醫療資源不合理處占南京市大部分區域，只有市中心部分地區的醫療資源較為合理，為了合理化南京市的醫療資源配置，本研究從醫療資源空間配置模式的角度出發，研究新模式下的醫療資源合理性。

從現有的醫療機構分布出發，基于位置分配模型，對目前已有醫療機構的空間配置模式進行優化。根據公式（1），利用最短路徑分析，確認居民與醫療機構點的通勤成本，在已有的醫療資源點上，確定新的醫療資源點的分布位置，對資源分布不合理區域增加相應等級的醫療機構站，從而實現醫療資源在空間配置下的新模式。

研究根據現有合理性評價結果，建立OD成本矩陣時所用的網絡數據集，選取必須點和候選點，通過建立漁網點地圖（如圖8（a）所示），選定最小化設施點模型和最大化覆蓋范圍，驗證結果醫療設施點，選擇109個醫療機構點作為最終優化的結果（如圖8（b）所示）。

在新模式下，優化了部分醫療機構點的分布，雖然新增的17個醫療機構點分布較為離散化，但大致圍繞老城區分布，因此建議可以在規劃新醫療機構建設的同時，整合過剩的老城區醫療資源，將部分醫療資源遷往新城區，或結合新建醫療機構，提高不同地區特別是新城區居民的就醫可達性。

3" 南京市醫療資源優化配置建議

3.1" 不同地區醫療資源均等化

南京市醫療資源配置面臨的問題在于各行政區情況不同，很難對醫療資源進行配置，需要根據不同行政區甚至街道的情況實行不同的均等化醫療資源配置政策。對于醫療資源短缺的地區，需要增加二、三等級的醫療機構，對于醫療資源過剩的地區，擴大輻射范圍、涵蓋更多地區，對于醫療資源適中的地區，保持原狀。

3.2" 建立醫療資源地理信息管理系統

構建綜合醫療資源地理信息管理系統，首先需要基于路網、醫療機構點、行政區劃等地理信息數據，其次根據醫療機構統計信息數據，如床位數、人口數據、病人數據等，分類建設數據庫進行存儲，如醫療機構信息管理數據庫、突發公共衛生事件專用數據庫、病人信息數據庫等。根據國際或國家標準，優化當前醫療信息系統，建設成一個包含疾病監測、預約就診、平衡醫療資源的大型綜合醫療地理信息管理系統。建設綜合醫療資源地理信息管理系統，從根本上增加醫療資源配置的合理性及居民就醫可達性。

3.3" 基于位置分配的公共服務設施均等化

對南京市公共服務中醫療資源的缺陷進行優化：首先，針對老城區“強中心、弱邊緣”的問題，添加醫療資源，帶動整體新城的經濟水平增長；其次，針對醫療資源配置與現狀因素不匹配問題，應該設立高水平的醫療機構于人口密集區，既可以緩解當前醫療衛生服務壓力，又可以增加醫療資源的供給。最后，針對區域醫療資源的不均衡，要集中老城區的優質醫療資源，通過建設醫療社區，促進不同區域醫療資源空間分布的協調發展。

整合不同類型以及不同方面的醫療資源。首先，醫院醫療和專業醫療存在不足，因此需要明確兩者的醫療服務和醫療資源的特點，不斷提高其服務水平并打造資源個性化[24]；其次，對于醫療健康行業不被重視的問題，要通過各種宣傳活動加強民眾對各類醫療內容的認知與理解，通過規范的實例提高居民對醫療健康行業的心理預期；最后，針對基層醫療內容的缺乏，目前南京有豐富的基層醫療機構，但仍有部分社區缺乏基層醫療機構。應該關注初級衛生保健的這些薄弱環節，優先分配醫療資源。

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