福州市卫生资源的时空格局研究——基于ArcGIS的混合截面数据分析

洪志斌，卢若艳，李跃平

(福建医科大学 公共卫生学院，福建 福州 350122)

随着我国老龄化程度不断加剧，新型城市化快速推进，带来了公共服务短缺等问题。卫生资源是一种准公共物品，具有社会性和福利性，使全体人民得到公平有效的卫生服务是政府在卫生服务领域寻求的重要目标之一。同时，作为城市规划和发展的重要议题，关于如何配置卫生资源的探讨也引起了国内外城市地理学界的普遍关注。此外，关于卫生资源时空格局的研究涉及前沿“空间适配”理论，国内学术界在卫生资源的失配机理、空间测度、评价机制等方面的研究与国外尚存在差距,对以上这些方面进行深入探讨有利于丰富现有的研究内容和体系，为推进城市卫生资源的规模配置、结构优化和空间调整提供新的研究思路。

2017年6月，福建省政府办公厅印发了《福建省医疗卫生服务体系规划(2016—2020年)》，提出要积极拓展卫生规划的技术思路，促使其向更为精细化的方向发展，从而适应经济社会发展的新形势[1]。鉴于此，笔者选取了福州市作为研究对象，利用熵权系数法来综合评估2007年至2016年间福州市医疗卫生资源的配置状况，并通过ArcGIS地理信息技术将各种要素通过可视化方式呈现出来，进而促进卫生资源合理、客观、公平、高效配置。

一、福州市卫生资源时空格局研究方案的设计

本次研究的对象为福建省的省会城市——福州市，具体包括福州市辖内的5个区、2个县级市以及5个县(研究对象以现有的行政区划为准，平潭综合试验区不在本研究范畴内)。为分析卫生资源时空格局变化情况，研究采取混合截面数据的方式，从医改前后(2007—2016年)选取了4个时间段，即2007年、2010年、2013年和2016年，进而开展福州市卫生资源时空格局分布的研究。其中，人口和社会经济发展指标的数据来自于各年度的《福州统计年鉴》和福州统计局网站；卫生人力、床位资源、卫生设备、卫生投入等数据来源于来自各年度的《福建省卫生统计资料汇编》。

研究所采用的方法包括熵权系数法和ArcGIS地理信息技术中的高/低值聚类、热点分析和标准差椭圆分析方法，具体方法介绍如下：

(一)熵权系数法

熵权系数法是一种客观赋值方法[2]。它主要根据各指标所传输的信息量大小来得出指标权数，因此不受评价者主观的干扰。计算过程大致分为构造初始数据矩阵、计算熵值以确定指标权重、由标准化处理后的数据矩阵得到样本的综合评价值三个步骤。具体计算公式如下：

其中m为被评价对象的数目，n为评价指标数，Xij表示第i个待评对象在第j项指标上的评价值。利用熵来计算出各指标客观权重公式为：

就本次研究而言，将卫生人力、物力、财力的相关数据按照上述运算过程代入计算，就能得到相应指标的权重，进而通过对卫生资源的加权求和分别计算出福州市某一县/区卫生资源的综合得分。

(二)ArcGIS地理信息技术

本研究中主要使用ArcGIS Pro软件包进行数据输入、地理信息库的构建和时空格局分析，使用以下3种方法进行分析。

1.高/低值聚类。高/低值聚类(Getis-Ord General G)是一种全局的空间分析技术，主要用于分析卫生资源供给水平在空间上呈现相似集聚或是随机分散的分布状况[3]。计算公式如下：

其中，xi>0,而wij来自非标准化的对称空间权重矩阵，且所有元素均为0或1。

3.标准差椭圆分析。应用标准差椭圆可以概括疾病或公共资源的空间分布,并识别在方向上的分布趋势[5]。计算步骤如下：首先，计算椭圆的圆心，假设一个区域由n个子区域构成，mi(xi,yi)为第i 个子区域的中心坐标，wi为第i个子区域的某种属性值或权重值：

二、福州市卫生资源的时空格局的现状分析

(一) 熵权系数法测算的卫生资源时空格局

传统意义上对卫生资源配置情况的评价主要通过“千人床位数”“千人执业医师数”等指标来衡量，但是根据张鹭鹭的研究[6]，卫生资源包括人力、物力、财力三个维度的内容，因此仅仅考虑医生数或床位数远不能对卫生资源进行一个综合、全面的评价。鉴于此，笔者通过熵权系数法建立了卫生资源综合评价指标体系(表1)。

根据2007年、2010年、2013年、2016年福州市各区/县每千人口的卫生资源相关数据，利用熵权法可以计算得出相应年度按人口分布的卫生资源综合评价指标及权重(表2)。从时间进展上来看，卫生人力所占权重不断上升，卫生物力和卫生财力所占权重不断下降。2007年卫生物力所占权重最高，2016年卫生人力所占权重最高。

表1 卫生资源综合评价指标体系

表2 2007-2016年卫生资源综合评价指标及权重

将上文中测算出的权重系数乘以当年各县/区拥有的每千人口卫生人力数、物力数、财力数后，对计算出的卫生资源指数予以累加，便可以得出福州市各区/县的综合指数得分(表3)，通过ArcGIS Pro软件进行可视化表现后，结果如图1所示。

表3 福州市各区/县综合指数得分情况

A：2007年；B：2010年；C：2013年；D：2016年.

由图可知，2007年与2010年卫生资源的空间布局可成一类，该时期为医改尚未开始及起步阶段，表现为福州市辖区及罗源、闽清、永泰的得分较高，而福清、长乐、闽侯、连江的得分相对较低；2013年、2016年间的卫生资源空间布局成另一类，该时期为医改的逐渐深入阶段，总体来看，福州市辖区、北部、西部的得分较高，而东部、南部的福清、长乐、连江等地区的得分相对偏低；其中变化最大的是闽侯县，其卫生资源综合得分有了明显的提升，说明在此期间卫生资源发展迅速。

(二)高/低值聚类法测算的卫生资源时空格局

通过ArcGIS空间统计箱中的高/低值聚类工具对以上卫生资源综合指标进行分析得出，2007—2016年全局G的观测值均大于期望值，且G>0,Z>0，P<0.05，揭示了卫生资源总额和指标在空间上属于高值聚集的状态；同时，全局G的观测值与Z值随年份呈下降趋势，说明卫生资源的高值聚集现象有所减缓(表4)。

表4 ArcGIS软件高/低值聚类结果

(三)热点分析分析方法测算的卫生资源

通过ArcGIS空间统计箱中的热点分析工具进行分析，结果如图2所示。

由图可知，卫生资源的高值始终聚集于福州鼓楼和台江老城区，即“热点区”，且该空间布局在统计学上具有显著差异(P<0.05)；而其他县/区的空间布局不具有统计学上的显著意义。

A：2007年；B：2010年；C：2013年；D：2016年.

(四)标准差椭圆分析法测算的卫生资源时空格局

采用ArcGIS空间统计箱中的标准差椭圆分析工具对福州市卫生资源综合指标进行分析，结果如表5、图3所示。

由上可知，椭圆重心在此期间波动范围不大，且始终分布在鼓楼区内；椭圆长轴与椭圆短轴随时间进展总体呈增大趋势；椭圆的旋转角度随年份增大，总体呈现为东北—西南走向；椭圆面积主要分布在中心城区，且2016年面积大于之前。这说明随着时间的推移，卫生资源的空间布局有趋于合理布局的倾向，但不容忽视的是，卫生资源仍高度集中于福州市辖区，未来仍有较大的改进空间。

表5 ArcGIS标准差椭圆分析结果

图3 ArcGIS标准椭圆差分析结果示意图

三、福州市卫生资源时空规划布局的对策建议

(一)必须正确认识当前卫生资源的时空格局分布特征

从4年的混合截面数据来看，福州市医疗资源的综合指数得分的空间布局日趋合理，例如在2007年、2010年综合指数得分较低的闽侯县，其得分在2013年与2016年有了明显的提升，说明医改有力推进了当地卫生资源的发展。但这一空间布局特征也反映了一些问题：即当前卫生资源主要集中分布在闽江以北的鼓楼区、台江区，而东部、南部地区的医疗资源存在不足。也正如ArcGIS地理信息技术测算的结果所示，福州市医疗资源存在明显的高值聚集的现象，鼓楼区、台江区是具有统计学差异的“热点区”。随着福州作为海西经济区中心城市定位的进一步明确，滨海新城区建设的不断推进，“东进南扩，沿海向江”的开放性空间结构逐渐形成，未来对医疗卫生资源的需求将更大，因此也需要福州市在卫生资源在布局、结构上进一步优化，尤其是对滨海地区如福清市、长乐市这类医疗卫生资源空间布局相对缺乏的地区，需要不断增加医疗资源配置总量，盘活存量，以满足城市发展带来的新需求。

(二)充分发挥地理信息技术在医疗卫生资源配置中的作用

2016年底，中国与世界银行、世界卫生组织联合开展的医药卫生体制联合报告发布，报告中提出有效的卫生体系规划有以下特点：即依据人口结构、流行病学及城市发展规划，采用长期视角；使用地理信息系统(ArcGIS)进行空间分析[7]。本研究借鉴该原则开展了福州市卫生资源的时空格局状况的研究，得出熵权系数法测算的卫生资源综合指标及基于ArcGIS地理信息技术的可视化空间布局特征。就结果而言，ArcGIS地理信息技术将各类卫生资源与行政区划、人口分布等进行有机的整合，直观、生动地展现了各个福州市各区/县医疗资源时空布局特征。管理者和决策者则对此类可视化信息进行分析利用，识别医疗资源分配较为薄弱的地区，为科学制定和实施区域卫生规划提供依据。

此次研究是开展空间统计分析的第一步，也是开展统计推断的基础和前提。但是，本研究仍存在不足之处，例如仅研究了医疗卫生资源的时空分布状况，而对于探究形成该分布格局因果关系仍不够；混合截面数据仅能显示所选取年份的空间布局特征，而未选中年份可能得出不同的结论，这些问题将在进一步的研究中探讨。

[1]福建省政府办公厅.福建省医疗卫生服务体系规划(2016-2020年)[EB/OL].(2017-6-22)[2017-7-3].http://www.fujian.gov.cn/zc/zxwj/szfbgtwj/201706/t20170622_1532022.htm?type=bgxz.

[2]张 慧,于贞杰.山东省基本公共卫生服务资源配置评价[J].中国卫生统计,2017,34(1):106-109.

[3]齐元静,杨 宇,金凤君.中国经济发展阶段及其时空格局演变特征[J].地理学报,2013,68(4):517-531.

[4]董惠玲,吴炳义,王媛媛,等.基于GIS的2014年山东省卫生资源配置空间分析[J].中国卫生统计,2016, 33(4):624-627.

[5]龙 剑,朱海宁,曹邦宇.基于标准差椭圆模型的贵州省经济密度空间差异分析[J].当代经济,2014(13):114-117.

[6]张鹭鹭.卫生资源配置论——基于二类卫生资源配置的实证研究[M].北京：科学出版社，2014:2.

[7]世界银行.深化中国卫生改革:建立高质量,价值为本的服务提供-政策总结[EB/OL].(2016-7-20)[2017-7-3].http://documents.worldbank.org/curated/en/707951469159439021.