位置分配模型在医疗资源优化配置中的应用研究——以南京市为例.pdf

物流科技 2023 年第 19 期 10 月上收稿日期：2023-01-15基金项目：江苏省研究生科研创新计划项目（KYCX21_0762）作者简介：朱汉聪（1997），男，浙江湖州人，南京邮电大学地理与生物信息学院硕士研究生，研究方向：位置服务。引文格式：朱汉聪，任海洋.位置分配模型在医疗资源优化配置中的应用研究以南京市为例J.物流科技，2023,46(19):26-31.誗物流管理誗文章编号：1002-3100 渊2023冤 19-0026-06物流科技 2023 年第 19 期 10 月上Logistics Sci-Tech October,2023（the first half）摘要：在基本公共服务设施布局均等化背景下，文章以南京市医疗资源配置为研究对象，选取现状因素、空间因素、管理因素三大因素作为指标准则层，构建南京市医疗资源配置合理性评价体系，并将医疗资源合理性结果依据自然间断法分为合理、轻度不合理、中度不合理、重度不合理和非常不合理五级。结果表明：南京市医疗资源配置不合理，主要原因是居民分布不均、人均收入差距大、医疗资源历史遗留以及引导规划效果较弱。最后，文章基于位置分配模型对医疗机构的空间位置进行优化，得到优化后 109 个医疗机构点构成的配置模式。关键词：位置分配模型；医疗资源配置；合理性评价；南京市中图分类号：F259.27文献标志码：ADOI：10.13714/ki.1002-3100.2023.19.007Abstract:Under the background of the equalization of basic public service facilities layout,this study takes Nanjings medical re原source allocation as the research object,selects three major factors,namely,the current situation factor,the spatial factor and themanagement factor,as the indicator criteria layer,to build an evaluation system for the rationality of Nanjings medical resourceallocation,and divides the results of the rationality of medical resources into five levels:reasonable,slightly unreasonable,moder原ately unreasonable,severely unreasonable and very unreasonable according to the natural discontinuity method.The results showthat the unreasonable allocation of medical resources in Nanjing is mainly due to the uneven distribution of residents,the largegap in per capita income,the historical legacy of medical resources and the weak effect of guiding planning.Finally,this studyoptimizes the spatial location of medical institutions based on the location allocation model,and obtains the configuration mode of109 optimized medical institutions.Key words:location allocation model;medical resource allocation;rationality evaluation;Nanjing0引言基本公共服务均等化是党和政府提出的一项重要任务，当前已成为一个热点话题1。城市规划中的一个重要内容就是基本公共服务设施均等化，公共服务均等化是分层次、分阶段的动态过程，成熟的公共服务均等化状态表现为不同区域、城乡之间、居民个人之间享受的基本公共服务水平一致2。医疗卫生服务是基本公共服务均等化最重要的内容之一，在提高国民健康水平、保障社会经济平稳发展中发挥着不可替代的作用。20 世纪 50 年代，医疗资源缺乏，政府采取了一系列高效的行政措施来保障医疗卫生服务。进入新时代，随着社会经济发展方式的变化，医药卫生体制改革发生了巨大变化3。在“十四五”规划中，针对我国医疗服务内容中存在的质量不高、总量不足等问题，文件提出，完善多层次社会保障体系，建设健康中国。从公共卫生服务体系、分级诊疗制度、公立医院建设、扩大优质医疗资源等方面提出战略目标，指出要保障医疗服务的可获取性，促进医疗资源的均等化4。当前，我国目前的医疗资源配置模式存在两个问题，一是不同地区之间医疗资源配置情况差异较大5。二是公立医院制度落后、条例不完善阻碍了医疗制度改革的发展。学者们从多个角度出发研究医疗资源的不均等化问题：部分学者从政府对医疗事位置分配模型在医疗资源优化配置中的应用研究以南京市为例Research on the Application of Location Allocation Model in Optimal Allocation of Medical ResourcesTake Nanjing as an Example朱汉聪1，任海洋2ZHU Hancong1,REN Haiyang2（1.南京邮电大学 地理与生物信息学院，江苏 南京 210023；2.北京市测绘设计研究院，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）26物流科技 2023 年第 19 期 10 月上位置分配模型在医疗资源优化配置中的应用研究业的投入量出发，研究医疗资源的不均等化6；一些学者基于不同地区的就诊数据，对当前的医疗资源分配模式提出建议7；还有学者从卫生体制的角度，从总需求和总均衡切入，提出实施区域卫生规划的建议8。总体而言，在当前城市医疗资源配置模式研究中，少有对医疗机构分布不合理、医疗资源分配不均等问题开展实际医疗资源在空间上的分布合理性研究。如果建立基于 GIS 技术的医疗资源配置的合理性评价系统，将会优化当前城市医疗资源配置模式。本文通过研究南京市的医疗资源配置，基于位置分配模型，优化南京市当前医疗资源配置模式，从医疗资源优化配置的角度提出建议，为南京市的医疗资源配置优化提供参考。1研究方法及数据来源1.1位置分配模型位置分配模型的原理是在给定请求点（需求点）和已有医疗机构设施点位置的条件下，利用系统计算，自行从其中挑选出预先设置的规定数量设施位置。本研究的主要目标是使服务范围覆盖最广，并且保证医疗机构的使用效率最高，因此选择位置分配模型中的最大化覆盖范围和最小化设施点模型对现有的医疗机构的配置进行优化，其数学表达式如下：Min移j沂JXj,Max移i沂IZis.t.移j沂NiXj1,Xj沂 0,1嗓瑟,坌i沂I移i沂IZi逸Q,移j沂JXj=PNi=j沂J|dij臆Dc嗓瑟Zi-移j沂NiXj臆0,坌i沂I（1）其中：i 是请求点集合，Ni指能够覆盖请求点 i 的医疗机构点的集合，j 表示医疗机构点集合，dij表示请求点 i 到医疗机构点 j 的路网距离，Dc表示每个医疗机构点的最远到达距离；Xj和 Zi是 0,1蓸蔀变量，分别表征是否被确定为医疗机构点，P为给定的医疗机构点的数量。Wi=1-Eik-移Ei（2）1.2均等化量化方法1.2.1基尼系数。医疗资源可达性反映了医疗机构在一定范围内是否可达，医疗机构均等性在空间和统计学上讨论医疗资源在某地区是否满足了居民的需求。衡量一个国家或地区居民收入差距往往用基尼系数来表示9。本研究分别使用 R 指数、基尼系数以及修正的加权变异系数，分析了南京市医疗资源配置的公平性。南京市医疗资源的空间分布平衡用基尼系数表示如下：G=移i=1nWiYi+2移i=1nWi1-Vi蓸蔀-1（3）其中：Wi为各地区人口数或面积占总数之比，Yi为各地区医疗资源数与总数之比，Vi为 Yi从 i=1 到 i 的累计数，n 为地区数目。1.2.2R 指数与 V 指数。R 指数和 V 指数用于描述常住人口所需医疗资源的均等性。R 指数用于表示单个地区人口与经济分布的不匹配，V 指数表示整个地区人口与经济分布的不匹配10。1.2.3修正的变异加权系数。该系数可以表示地区发展的不平衡程度11。因此，本研究中老年人口的医疗资源平衡用修正的变异加权系数来分析。1.3承载力计算在相对资源承载力模型中，基础的资源承载力是以大于当前研究区域的参考区域作为对比标准，然后根据当前资源量计算得到相对资源承载力12。本研究以南京市每千人床位数为比较标准，计算南京市的相对资源承载力计算公式如下：C=Ii*Qi,Ii=Qp/Qg（4）其中：C 是相对医疗资源承载力，Ii为医疗资源承载指数（南京市每千人床位数）；Qi是某街道所拥有医院的总床位数；Qp为南京市床位总数；Qg是南京市常住人口总数。1.4医疗资源配置模式医疗资源配置模式优化是基于当前模式的评价结果，对未来医疗资源配置的指导和规划，具体公式如下：S=移pop*ki（5）其中：S 为医疗资源配置，pop 是当地人口数，k 为医疗资源系数，i 为不同等级的医疗机构。1.5南京市医疗资源配置评价指标数据来源考虑现状因素、空间因素、管理因素三大因素，选取卫计人员数、医疗资源承载力、通勤距离、医疗资源可达性、均等性、医疗设施利用率、医疗机构支撑力等七大指标，指标数据均来源于 江苏省统计年鉴 、江苏省卫生统计年鉴 、南京市统计年鉴 以及 南京市卫生统计年鉴 。2南京市医疗资源配置合理性评价与优化配置模式研究2.1南京市医疗资源配置合理性评价体系构建27物流科技 2023 年第 19 期 10 月上2.1.1指标体系内容本研究综合医疗资源配置绩效评价方法13、医疗资源空间配置合理性研究14的方法，从医疗资源空间可达性、医疗资源承载力、交通路线总长度等方面构建指标体系。选取现状因素、空间因素、管理因素三大因素作为指标准则层，卫计人员数15、医疗资源承载力8、通勤距离16、医疗资源可达性17、医疗资源均等性、医疗设施利用率18、医疗机构支撑力19作为指标层（如表 1 所示）。表 1评价指标体系目标层准则层指标层指标解释1-1医疗资源配置合理性评价2-1现状因素3-1卫计人员数卫计人员的数量3-2医疗资源承载力公式（4）计算获得医疗资源承载力2-2空间因素3-3通勤距离交通路线总长度3-4医疗资源可达性公式（3）中计算获得出行可达性2-3管理因素3-5医疗资源均等性R 指数和 V 指数3-6医疗设施利用率医疗机构年诊疗人次数3-7医疗机构支撑力医疗机构数量及其管理人员数量2.1.2各指标插值验证分析为验证所选指标数据可行性及合理性，本方法采用了反距离权重的空间插值技术对指标层的全部 7 个指标进行空间插值检验。（1）现状因素现状因素包括医疗资源承载力和卫计人员数（如图 1 所示）。鼓楼区等老城区、江宁区南部，如新街口街道、湖南路街道、淳溪镇、永阳镇、雄州街道等是二级、三级医疗机构集聚的区域，医疗资源承载力相对较好（如图 1（a）所示）。南京市基本卫计人员数的空间分布特征与医疗资源承载力相似，均为多中心的分布态势，卫计数最多的地区是以新街口街道、湖南路街道和玄武门街道为代表的老城区，3 个街道的卫计人员数均达到 4 000 人以上；其次是以淳溪镇为代表的高淳区中心和以永阳镇为代表的溧水区中心，其他街道卫计人员数均少于 838 人（如图 1（b）所示）。（2）空间因素空间因素包括通勤距离和医疗资源可达性。南京市一级道路有明显的空间集聚特征，主要分布在鼓楼区等老城区；二级道路形成的路网密集交错，长度最大，主要分布在长江沿岸及南京市老城区；三、四级道路与一、二级道路交叉分布，且新城区的道路多属于三、四级道路（如图 2 所示）。南京市医疗资源可达性呈单中心环形发展，并以鼓楼区的老城为核心向外围进一步递减，最高值地域均位于老城区域内，次高值地域则散布在中、老区的结合部。这与该地区拥有较多的高等级（二级、三级）医疗机构以及便捷的交通有关，郊区的区域可达性较低，没有超过南京市发展可达到的平均水平（如图 3 所示）。（3）管理因素管理因素包括医疗资源均等性、医疗设施利用率以及医疗机构支撑力。医疗资源均等性根据 R 指数的大小分为 5 个级别，分别是极度短缺、短缺、较为合理、过剩、极度过剩。淤医疗资源极度短缺的街道有 64 个，在空间层面主要呈现片状、点状分布，说明医疗资源数量远小于人口数量；于医疗资源短缺的街道有 13 个，在空间层面主要呈现环老城区分布，属缺医区；盂医疗资源较为合理的街道有 14 个，在空间层面呈现多点分布，主要环绕在医疗资源过剩区周边；榆医疗资源过剩街道有 7个，在空间层面呈现了碎片化分布；虞医疗资源极度过剩区仅 2 个：湖南路街道和玄武门街道，该地区周边拥有大量三级医疗机构。综上可知，医疗资源均衡性反映了出南京市医疗资源扩展状况（如图 4 所示）。医疗设施利用率用年诊疗人次数来体现，可以发现在城中心区人次较多，郊区人次少（如图 5（a）所示）。医疗机构管理人员数量用于衡量医疗机构的管理因素水平，南京市医疗机构管理人员数量的空间分布特征与诊疗人次数的空间分布特征相似（如图 5（b）所示），在市中心呈现聚集状，在郊区分布较少。NSEW图例Value臆2.052.065.475.4810.4210.4318.9618.960510203040千米（a）南京市医疗资源承载力图（b）南京市卫计人员数图NSEW图例Value0510203040千米臆359.47359.48837.99838.001 595.661 595.674 387.054 387.05图 1南京市医疗资源承载力、卫计人员数插值图位置分配模型在医疗资源优化配置中的应用研究28物流科技 2023 年第 19 期 10 月上NSEW图例Value臆34.3534.3664.8664.87108.71108.72205.94205.940510203040千米（a）南京市医疗设施可用性图（b）南京市医疗机构管理人员数差值图臆34.4234.4368.7968.60118.45118.46246.42246.42NSEW图例Value0510203040千米图 5南京市医疗设施可用性图、管理人员数插值图2.1.3医疗资源合理性评价分级在 ArcGIS 软件中计算获得医疗资源合理性评价指数，将合理性评价指数分为合理、轻度不合理、中度不合理、重度不合理和非常不合理 5 个等级（如表 2 所示）。2.2南京市医疗资源配置合理性评价2.2.1医疗资源配置合理性评价结果根据合理性评价指标体系所得到的南京市医疗资源合理性评价指标的值，使用自然间断点法将其进行分级（如图 6 所示）。医疗资源配置合理性评价结果存在空间上的差异：（1）“非常不合理”的结果呈“西南东北”向分布，医疗资源配置非常不合理的街道最多，有 54 个，其中最不合理的是高淳区的砖墙镇；（2）“重度不合NSEW图例Value臆29.3129.3242.8542.8657.9557.9682.9682.960510203040千米图 2南京市道路长度插值图NSEW图例Value臆0.760.771.881.894.114.1210.7010.700510203040千米图 3南京市医疗资源空间可达性图NSEW图例Value臆0.370.381.011.022.332.345.685.680510203040千米图 4南京市医疗资源均衡性插值图表 2医疗资源合理性评价分级合理性自然断点法分级级别说明合理0.31医疗资源配置合理，每个街道居民的就医需求都能满足，每个街道的医疗资源承载力强，各项指标均满足居民的需求轻度不合理0.20.3医疗资源配置较为合理，每个街道居民的就医需求能基本满足，每个街道的医疗资源承载力较强，各项指标基本满足居民的需求中度不合理0.10.2医疗资源配置基本合理，每个街道居民的就医需求都能满足，每个街道的医疗资源承载力均较强，医疗资源空间可达性较好，大部分指标均满足居民的需求，但有小部分指标（23 个）不满足重度不合理0.050.1医疗资源配置较差，每个街道居民的就医需求不能得到满足，每个街道的医疗资源承载力较差，医疗资源空间可达性较差，4 项或以上的指标不满足居民的需求非常不合理00.05医疗资源配置不合理，不能满足居民的就医需求，每个街道的医疗资源承载力差，医疗资源空间可达性差，大部分指标（5 项及以上）均不满足居民的需求理”结果的“点状分布”，医疗资源配置重度不合理的街道有 21 个，分布在不同街道处；（3）“中度不合理”的结果呈碎片化分布，医疗资源配置中度不合理的街道有 15 个，在各个街道都有存在；（4）“轻度不合理”的结果在空间上围绕江宁区为中心分布，医疗资源配置轻度不合理的街道有 7 个；（5）医疗资源配置合理的街道仅有 3 个，分别是新街口街道、湖南路街道、玄武门街道，均在老城区内。综上所述，南京市的医疗资源配置合理性较低，难以满足常住人口的生活需求。2.2.2医疗资源配置结果成因分析从南京市医疗资源合理性评价分级图可以看出，南京市医疗资源配置不合理（如图 6 所示）。郊区地区医疗资源总量不足，城区地区医疗资源总量过剩，医疗资源空间布局不尽合理，导致医疗资源空间布局不合理的主要成因在于：（1）居民分布构成。居民的分布不均导致了当前医疗资源配置不均。南京市街道居民主要分布在江宁区等环绕老城区分布的新城区，且人口密度自内城区向郊区居民聚集呈递减趋势。近年来老年人口数量多，增长速度快20，需要根据居民的分布位置分配模型在医疗资源优化配置中的应用研究29物流科技 2023 年第 19 期 10 月上臆0.05非常不合理0.050.12重度不合理0.120.21中度不合理0.210.34轻度不合理0.340.79合理NSEW图例合理性指数0510203040千米图 6南京市医疗资源配置合理性情况来动态调整医疗资源的配置。因此，南京急需在医疗资源配置短缺的地区增加新的医疗卫生资源。（2）人均收入影响。人均收入高的地区集中了更多的医疗资源。受供需关系的影响，在人均收入高的地区，医疗资源分布较多。本研究通过人均收入和医疗资源分布的对比发现，在老城区人均收入高的地区医疗资源更盛，在新城区经济相对欠发达的地区医疗资源更少，因此医疗资源受人均收入影响。（3）医疗资源遗留影响。南京较早建成的大型医院，位于老城区，满足过去居民的需求，导致当前医疗资源过剩的现状。在过去的几十年里，南京一直在扩张，人口分布也越来越均衡。由于高水平医疗机构的限制，在新城扩建有一定的困难。但是新城区发展太快，医疗机构跟不上新城区的需求。（4）引导规划问题。政策引导着医疗资源在南京市的分布。医疗资源配置在很大程度上受到当时政策的影响，如经济政策、人口政策及医疗卫生政策等。宏观调控力度不够导致了目前医疗资源分配不均衡的现象。近年来，南京市坚持健康需求导向，坚持公平效率统一，因此，南京市需要制定更为具体、详细的政策来对街道级的医疗资源进行调配。2.3南京市医疗资源优化配置模式研究2.3.1南京市医疗资源数量配置模式优化“健康中国 2030”规划纲要 指出，到 2030 年，建立高效的一体化医疗卫生服务体系，同时整合推进区域医疗资源共享，基本实现优质医疗卫生资源均衡配置21。根据合理性评价结果，建立城市医疗资源优化配置模型。医疗资源配置的合理性主要考虑人口和面积的公平性，即相同的人口数量，医疗资源分布相对公平，街道面积大小相同，医疗资源分布相对平均22。作为一种准公共物品，医疗资源应该由政府向公众公平提供23。研究通过医疗资源合理性评价的结果，统计出缺少医疗资源的街道，将需要新增的床位数按照一定的权重分配给每个等级的医疗机构，无等级、一级、二级、三级医疗机构的床位数比例分别为 0.1、0.1、0.3、0.5。根据南京市政府“十三五”卫生与健康工作成就发布会的数据，全市常住人口每千人拥有床位数 6.95 张，本研究将每千人床位数定位每千人 7 张。确定权重结果和每千人床位数后，根据公式（5），计算出南京市所有行政区内需要新增的医疗机构的规模数量和规模，以此获得南京市医疗资源配置优化和规划方向（如图 7 所示）。医疗资源配置合理性评价结果统计非常不合理和重度不合理的街道根据每千人床位数及街道人口数计算每个街道所需新增床位数根据国家标准，计算新增医疗机构数量和规模计算南京市所有行政区内需要新增的医疗机构的数量和规模图 7医疗资源优化配置流程2.3.2基于位置分配模型的医疗资源空间配置模式研究通过研究南京市医疗资源分布现状可以发现，医疗资源不合理处占南京市大部分区域，只有市中心部分地区的医疗资源较为合理，为了合理化南京市的医疗资源配置，本研究从医疗资源空间配置模式的角度出发，研究新模式下的医疗资源合理性。从现有的医疗机构分布出发，基于位置分配模型，对目前已有医疗机构的空间配置模式进行优化。根据公式（1），利用最短路径分析，确认居民与医疗机构点的通勤成本，在已有的医疗资源点上，确定新的医疗资源点的分布位置，对资源分布不合理区域增加相应等级的医疗机构站，从而实现医疗资源在空间配置下的新模式。研究根据现有合理性评价结果，建立 OD成本矩阵时所用的网络数据集，选取必须点和候选点，通过建立渔网点地图（如图 8（a）所示），选定最小化设施点模型和最大化覆盖范围，验证结果医疗设施点，选择 109 个医疗机构点作为最终优化的结果（如图 8（b）所示）。在新模式下，优化了部分医疗机构点的分布，虽然新增的 17 个医疗机构点分布较为离散化，但大致围绕老城区分布，因此建议可以在规划新医疗机构建设的同时，整合过图 8南京市渔网点和位置分配结果（a）南京市网络数据集渔网点图NSEW图例位置分配请求点请求点采样点 _1 000采样点 _1 000南京市街道边界南京市街道边界5.5 011223344千米11（b）南京市医疗设施点位置分配NSEW图例位置分配设施点已选项 已选项必选项 必选项竞争项 竞争项候选项 候选项南京市街道边界南京市街道边界5.5011223344千米11位置分配模型在医疗资源优化配置中的应用研究30物流科技 2023 年第 19 期 10 月上剩的老城区医疗资源，将部分医疗资源迁往新城区，或结合新建医疗机构，提高不同地区特别是新城区居民的就医可达性。3南京市医疗资源优化配置建议3.1不同地区医疗资源均等化南京市医疗资源配置面临的问题在于各行政区情况不同，很难对医疗资源进行配置，需要根据不同行政区甚至街道的情况实行不同的均等化医疗资源配置政策。对于医疗资源短缺的地区，需要增加二、三等级的医疗机构，对于医疗资源过剩的地区，扩大辐射范围、涵盖更多地区，对于医疗资源适中的地区，保持原状。3.2建立医疗资源地理信息管理系统构建综合医疗资源地理信息管理系统，首先需要基于路网、医疗机构点、行政区划等地理信息数据，其次根据医疗机构统计信息数据，如床位数、人口数据、病人数据等，分类建设数据库进行存储，如医疗机构信息管理数据库、突发公共卫生事件专用数据库、病人信息数据库等。根据国际或国家标准，优化当前医疗信息系统，建设成一个包含疾病监测、预约就诊、平衡医疗资源的大型综合医疗地理信息管理系统。建设综合医疗资源地理信息管理系统，从根本上增加医疗资源配置的合理性及居民就医可达性。3.3基于位置分配的公共服务设施均等化对南京市公共服务中医疗资源的缺陷进行优化：首先，针对老城区“强中心、弱边缘”的问题，添加医疗资源，带动整体新城的经济水平增长；其次，针对医疗资源配置与现状因素不匹配问题，应该设立高水平的医疗机构于人口密集区，既可以缓解当前医疗卫生服务压力，又可以增加医疗资源的供给。最后，针对区域医疗资源的不均衡，要集中老城区的优质医疗资源，通过建设医疗社区，促进不同区域医疗资源空间分布的协调发展。整合不同类型以及不同方面的医疗资源。首先，医院医疗和专业医疗存在不足，因此需要明确两者的医疗服务和医疗资源的特点，不断提高其服务水平并打造资源个性化24；其次，对于医疗健康行业不被重视的问题，要通过各种宣传活动加强民众对各类医疗内容的认知与理解，通过规范的实例提高居民对医疗健康行业的心理预期；最后，针对基层医疗内容的缺乏，目前南京有丰富的基层医疗机构，但仍有部分社区缺乏基层医疗机构。应该关注初级卫生保健的这些薄弱环节，优先分配医疗资源。参考文献：1管永昊，洪亮.基本公共服务均等化：国内研究现状、评价与展望J.江淮论坛，2008(4):75-79.2张京祥，葛志兵，罗震东,等.城乡基本公共服务设施布局均等化研究以常州市教育设施为例J.城市规划，2012,36(2):9-15.3胡善联.中国卫生改革的形势：问题和挑战J.卫生经济研究，2004(12):15-18.4王翠琴，李林，薛惠元.改革开放 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