基于模糊聚类方法的三级医院空间布局研究——以石家庄市为例

李伟才，赵丽琴，岳晔，张兵

（石家庄学院a.数学与信息科学学院；b.资源与环境科学学院，河北石家庄050035）

基于模糊聚类方法的三级医院空间布局研究
——以石家庄市为例

李伟才a，赵丽琴a，岳晔a，张兵b

（石家庄学院a.数学与信息科学学院；b.资源与环境科学学院，河北石家庄050035）

城市医院是重要公共服务设施，保障居民身体健康，与居民生活息息相关.城市医院，特别是稀缺资源三级医院的布局必须经过科学、合理的规划和设计.从石家庄市三级医院布局现状出发，采用模糊聚类方法，对石家庄市三级医院空间布局特征及合理性进行了分析，并提出优化石家庄市三级医院空间布局的策略，为政府部门合理规划三级医院的布局提供决策参考，为三级医院自身发展提供参考意见.

石家庄市；三级医院；模糊聚类方法；空间布局

0 引言

随着中国城市的快速发展，城市空间的不断扩张和人口的快速增长，城市居民对公共服务设施的需求日益增长.公共服务设施是城市功能正常运行的重要组成部分，因此公共服务资源空间配置的公平性、合理性和有效性问题成为诸多学者研究的焦点.城市医院是城市医疗设施最主要的形式，与居民的医疗活动联系最紧密，担负起保障居民身体健康的责任，其空间布局与居民生活息息相关.城市医院（特别是稀缺资源的三级医院）的布局必须经过科学、合理的规划和设计，使其不仅达到经济上的利益最大化，又要考虑其社会性，方便尽可能多的城市居民就近就医，使得城市各区域的医疗服务能够相对均衡，体现城市医院的公益性质.然而，近年来，“看病难、看病贵”问题尤显突出，己被定位为重大民生问题，国家为此进行了新一轮的医药卫生体制改革，提高基本医疗卫生服务可及性是其近期目标之一，推进公立医院改革试点是新医改近期五项重点改革内容，其意义在于“提高公立医疗机构服务水平，努力解决群众‘看好病’问题”，“适度规模”、“合理布局”被确立为公立医院试点改革的指导思想和要求.此外，全国医疗卫生服务体系规划纲要（2015-2020年）明确指出：强化区域卫生规划，合理布局与有序发展医疗卫生服务资源，提高医疗卫生服务的公平性与效率.

1968年，Teitz[1]从公平性和效益性出发对公共设施选址进行了研究，将公共服务设施与私人设施选址区别研究，开创了公共服务设施选址研究的先河.近年来，关于公共服务设施城市医院空间布局的研究，引起了中国学者的广泛关注，2004年，张建中[2]从公平性角度出发，运用空间公平性指标——整体服务效用指标评价了杭州市城区综合医院空间分布的公平性；2011年，孟尚雄[3]运用层次聚类法对北京地区医疗网点分布均衡性进行了探讨；赵鹏[4]运用现代GIS技术对武汉市医院空间布局合理性进行了评价，并提出了优化策略；此外，车莲鸿[5]对上海市医院规模和建设现状进行了分析和评价，认为目前上海市城市发展大环境要求医院规模总量和空间布局做出调整，并运用引力可达性模型对上海市三级医院布局进行了分析；姚鹏程等[6]运用最小数量最大覆盖模型对青岛市医院布局进行了研究，并提出了优化调整策略.

笔者拟从石家庄市三级医院布局现状出发，以医院间的直线距离、交通距离为参数，采用模糊聚类方法[7，8]，对石家庄市三级医院空间布局特征及合理性进行分析.并结合石家庄城市发展规划建设和医疗卫生服务体系规划纲要，提出优化石家庄市三级医院空间布局的策略，为政府部门合理规划三级医院的布局提供决策参考，为三级医院自身发展提供参考意见.

1 石家庄市三级医院空间布局现状

河北省会石家庄市辖区总面积15 848 km2，人口1 049多万，市区面积2 206 km2，主城区（三环内）面积456 km2，2014年常住人口300多万，各级各类公立医疗机构250多所，其中，三级医院21所（其中包括5所分院），二级医院20余所，主城区裕华区（含高新技术产业开发区，简称高新区）面积150.3 km2，人口81.3万，三级医院6所；长安区面积138.3 km2，人口77.4万，三级医院8所；新华区面积92.1 km2，人口62.5万，三级医院3所；桥西区面积75.3 km2，人口80万，三级医院4所.石家庄市三级医院的空间布局基本情况见图1.

图1 石家庄市三级医院名称及空间分布图

为了更好地分析石家庄市三级医院空间布局，以三级医院之间的直线距离为参数进行模糊聚类分析，度量标准为曼哈顿距离，利用Matlab软件进行处理，得出谱系聚类图如图2所示.从图2中可见，石家庄市三级医院分为5类比较合理.按这一结果进行分析，7所医院在老城区二环内京广铁路以东中心地带，7所医院在主城区京广铁路以西中山路两侧，4所医院（均为三级医院分院）位于京珠高速以东高新区，2所医院在主城区北二环以北胜利大街上，1所医院紧邻南二环在塔南路上.21所三级医院的布局呈现如下特点.

图2 以三级医院之间直线距离绘制的谱系聚类图

1）由于历史的惯性，医院明显集中在老城区，有多所三级医院分布在中山路南北两侧沿线，以京广铁路为分界线，东西分布有两大类，共14所医院，且种类较为齐全，聚集了丰富的、高质量的医疗资源，比如：河北医科大学第三医院、河北医科大学第四医院、河北省人民医院、河北省中医院、石家庄市第四医院.老城区人口密集，交通方便，各种公共设施完善.

2）石家庄市主城区京珠高速以东高新区，具有优越的地理区位与经济发展优势.这些优势决定了石家庄市在“东出西联”对内对外开放中，将成为河北省连接东部沿海地区和承接西部腹地的重要枢纽，成为带动中国北方经济发展的核心区域，有城市主干道裕华路东沿线、珠江大道等道路直通该区，从该区裕华高速口进出石家庄非常方便，该区有石家庄学院、河北信息工程职业技术学院、石家庄市第五十四中学、河北师大附中东校区、精英中学等学校，有珠峰国际、心海假日等大型居民区，以及以岭药业、石药集团、格力电器（石家庄）有限公司等企业，人口规模大，分布比较密集.因此，结合城市发展的需要与三级医院自身发展的需要，4所三级医院先后开设了分院，分别是河北医科大学第二医院东院、河北医科大学第三医院东院、河北医科大学第四医院东院、石家庄市第四医院东院.

3）北二环以北胜利大街布局了河北省胸科医院和解放军二六零医院，胜利大街是石家庄一条老街，是北上出石家庄进入正定、新乐的主干道，该区有鞋城、灯具城，商业比较繁荣，居民小区也很多，聚集了大量的固定人口和流动人口.南二环附近塔南路布局有石家庄市第五医院，附近有南焦客运站，流动人口多；此外，附近还包括河北师范大学、河北科技大学两所高校，是一个大学生聚居区.

4）医院分布不够匀称，部分三级医院相隔很近，造成了医疗资源高度集中，资源浪费，也给城市交通带来了压力，比如：河北省中医院与河北医科大学口腔医院相隔100 m，石家庄市第一医院与石家庄市第四医院相隔500 m，河北医科大学第三医院东院与河北医科大学第四医院东院相隔600 m.

5）石家庄市三级医院空间布局较集中，但是不少区域缺乏三级医院资源，比如：桥西老区红旗大街与南二环交口附近，该区人口相对密集，聚集了十多所高校，商圈、居民小区很多，但附近没有与之配套的三级医院.高新区聚类了4所医院，布局比较集中，但是太行大街以东却没有.此外，新华区西二环北二环交口附近区域居民也较多，然而，没有与之相配套的三级医院.

考虑到城市空间之间的阻隔性和居民实际就医可及性，以各三级医院之间的交通距离为参数进行模糊聚类分析，得出谱系聚类图如图3所示.通过谱系聚类图2与图3进行比较分析，可知两种分类结果基本一致.不一致的地方是武警河北总队医院单独成一类，河北医科大学第一医院单独成一类，对照地图发现，分类结果与事实一致，武警河北总队医院位于西二环以西，是石家庄市最西部的三级医院；河北医科大学第一医院位于东岗路上，与中山路附近三级医院相隔较远.分类结果基本一致说明石家庄市21所三级医院之间道路状况较为理想，石家庄城市整体交通通达性较好，各医院所在区域的居民能够及时就诊、复诊，医院之间的交流、学习、合作比较方便.二环以外的几所医院所在位置周边公路设置不如二环以内交通密集，并未对居民就医造成较大的空间阻隔影响.两种分类结果均具有一定的参考价值.

2 结论与建议

以石家庄市三级医院空间布局为研究对象，分别以医院之间的直线距离、交通距离为参数，运用模糊聚类分析方法，得出了石家庄三级医院空间布局大致分为5类，且各三级医院之间交通通达性较好.然而，存在三级医院布局相对集中、分布不匀称等不足之处.结合全国医疗卫生服务体系规划纲要（2015-2020年）、石家庄市市总体规划（2010-2020年）和石家庄三级医院空间布局现状，提出如下优化策略，以期促进石家庄市三级医院合理布局，提高居民就医可及性与公平性.

1）石家庄市城市总体规划（2010-2020）指出：以京珠高速公路为界，规划京珠高速公路以西老城区面积207 km2，人口230万；规划京珠高速公路以东高新区80 km2，人口70万.目前，老城区三级医院17所，高新区三级医院4所，按照人口比例配备三级医院，规划高新区新增一至两所三级医院，结合目前高新区4所三级医院的布局，新增医院位于太行大街以东、泰山街以西、长江大道附近较为合理，这样既方便高新区居民，又方便石家庄市东边藁城、无极等区县居民就医.

图3 以三级医院之间交通距离绘制的谱系聚类图

2）2014年9月石家庄市行政区划进行了调整，撤销桥东区，桥东区部分街道划归长安区，部分街道划归桥西区；撤销县级藁城市、县级鹿泉市和栾城县，同时分别设立石家庄市藁城区、鹿泉区和栾城区.全国医疗卫生服务体系规划纲要（2015-2020年）规划医疗资源指出：注重医疗卫生资源配置与使用的科学性与协调性，提高效率，降低成本，实现公平与效率的统一.加强全行业监管与属地化管理，统筹城乡、区域资源配置，促进均衡发展.因此，未来在主城区与鹿泉区、栾城区接壤区域新增三级医院比较合理，比如：石家庄西南高校区南二环与红旗大街交口以南区域，人口密集，红旗大街是南出石家庄进鹿泉、栾城、元氏的交通要道，在该区域新增一所三级医院比较合理.此外，南二环与裕翔街交口区域仅有一所专科三级医院，南焦客运站聚集大量流动人口，在此新增一所三级综合医院比较合理，这样既方便主城区居民，又方便石家庄以南周边区县居民就医.

3）重新审视老城区三级医院布局，西二环与北二环交口附近没有三级医院，该区域可以新增一所医院，方便该区城市居民，同时方便石家庄西北边鹿泉、平山等区县居民.除了新增医院，老城区已有三级医院也要进行调整，除了开设分院，还可以整体搬迁，比如：河北医科大学第四医院、石家庄市第一医院、石家庄市第四医院高度聚集，且位于主干道中山路附近，医院人口流动之大加大了城市交通压力，需要进行调整.最后，医院选址调整需要统一规划、协调，省、市政府特别是卫生部门起主导作用，此外，医院、医务人员、居民要大力支持与配合.形成合力促进石家庄市三级医院合理布局，资源合理配置.

[1]TEITZ MB.Toward a Theory of Public Facility10Cation[J].Papers of the Regional Science Association，1968，21：35-51.

[2]张建中.城市公共设施空间分布的公平性研究问题——以杭州市城区综合医院为研究对象[D].杭州：浙江大学，2004.

[3]孟尚雄.基于层次聚类的公共服务设施均衡选址分析——以北京地区医疗网点布局为例[D].北京：首都经济贸易大学，2011.

[4]赵鹏.武汉市医院布局优化研究[D].武汉：华中师范大学，2011.

[5]车莲鸿.上海市医院规模和布局建设现状分析与评价研究[D].上海：复旦大学，2012.

[6]姚鹏程，张娅，赵汉英，等.青岛市医院布局的优化研究[J].建筑工程技术设计，2014，（13）：67-71.

[7]徐建华.现代地理学中的数学方法[M].北京：高等教育出版社，2002.

[8]谢季坚，刘承平.模糊数学方法及其应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2005.

（责任编辑 钮效鹍）

On the Spatial Distribution of Three-level Hospitals Based on Fuzzy Clustering Method: A Case Study of Shijiazhuang City

LI Wei-cai1,ZHAO Li-qin1,YUE Ye1,ZHANG Bing2
(1.School of Mathematics&Information Science;2.School of Resources&Environmental Science,Shijiazhuang University, Shijiazhuang,Hebei 050035,China)

City hospitals are an important public service facility,which protect the health of residents and are closely related to the residents’living.The spatial distribution of three-level hospitals with scarce resources must be scientifically and rationally planned and designed.In this paper,firstly,the spatial distribution characteristics and the rationality of the three-level hospitals in Shijiazhuang are analyzed by fuzzy clustering method.Then,the strategy of optimizing the spatial distribution of the three-level hospitals in Shijiazhuang is put forward.This provides decision-making reference for the government departments to plan the layout of the three-level hospital and promote their development.

Shijiazhuang City;three-level hospital;fuzzy clustering method;spatial distribution

O159；F984

A

1673-1972（2016）06-0020-05

2016-09-30

国家自然科学基金（11601348）；石家庄学院2016年科学研究项目（16YB008）；石家庄学院模糊数学应用研究团队项目

李伟才（1984-），男，江西鄱阳人，讲师，主要从事模糊数学及其应用研究.