基于ARIMA模型的2017-2025年我国医疗支出变化趋势及预测分析*

王振杰 肖溢文 李佳怿 杨涵墨 丁盈盈 李 响

【提 要】 目的 采用自回归移动平均模型(ARIMA)预测、分析我国医疗卫生支出中公共、社会、个人三者占GDP的比例及变化趋势，为有关部门合理分配资金流向，提高卫生资源效率提供一定的参考依据。方法 选择1978-2016年间我国医疗卫生支出占比，构建ARIMA模型，以Akaike Information Criterion(AIC)测2017-2025年公共医疗卫生支出GDP占比(AIC=-432.73)、社会医疗支出GDP占比(AIC=-400.54)、个人医疗支出GDP占比(AIC=-378.44)，且模型参数均具有统计学意义(P <0.05)。模型精度评价显示，均方根误差为0.05、0.10、0.13，平均相对误差为4.14%、5.41%、6.72%。结论 本研究显示ARIMA(2,2,3)、ARIMA(1,2,1)、ARIMA(1,2,3)模型可分别用于医疗卫生支出中公共、社会、个人三者占GDP的比例变化趋势预测，且模型精度较好。此外，政府应当继续加大财政投入力度；完善新型合作医疗制度,加强医疗卫生服务的供给；优化医疗卫生支出结构，解决医疗配置的不公平。

医疗卫生支出是指财政用于医疗、卫生、保健服务方面的支出，反映一定时期内一个国家或地区全社会用于医疗卫生服务所消耗的费用，包含公共医疗支出、社会医疗支出、个人医疗支出三个部分。医疗卫生支出水平关系到一个国家医疗卫生服务的可及性、质量和国民享受医疗卫生服务的公平性。尤其是其中的医疗卫生费用占国内生产总值(GDP)百分比可反映一个国家对卫生事业的支持度、重视程度和投入力度。目前文献较多集中在通过对医疗卫生支出状况进行描述基础上，对卫生支出及其公平展开探讨[1-3]：代英姿对于卫生支出规模与配置、供需的研究[4]。雷海潮等、李燕凌等、陈沛军等利用ARIMA模型预测了我国未来卫生总费用变化趋势[5-7]。总体上，缺少医疗支出中公共医疗支出、社会医疗支出、个人医疗支出三个部分的分解研究。本研究利用1978-2016年我国医疗卫生支出三部分的变化，总结变化规律，预测未来我国医疗支出趋势，为卫生改革及卫生政策提供数据支持。

资料与方法

1.数据来源

本文数据来源于国家统计局和国家财政部的公开数据，包括1978-2016年我国公共医疗卫生支出占GDP百分比(h1)、社会医疗卫生支出占GDP的百分比(h2)，个人医疗卫生支出占GDP的百分比(h3)三个指标。

2.研究方法

本研究使用时间序列方法中的自回归移动平均模型(ARIMA)进行数据预测。ARIMA的基本思想是将时间序列视为一组依赖于时间的随机变量，是自回归模型与移动平均模型的有效组合。ARIMA模型的主要步骤包括：①对序列进行平稳化评估处理，同时确定差分阶数；②根据差分后的自相关函数(ACF)及偏自相关函数(PACF)图确定p、d、q的阶数；③模型参数估计与检验；④模型诊断检验；⑤验证模型拟合效果并进行预测。

结 果

1.ARIMA模型拟合

(1)平稳性检验

利用ADF(augmented dickey-fuller)的检验方法对我国公共医疗卫生支出占GDP百分比、社会医疗卫生支出占GDP的百分比，个人医疗卫生支出占GDP的百分比进行平稳性检验。经过检验，三者的检验统计量为分别为-0.27065、-0.86278、-1.6059，P值分别为为0.9868、0.946、0.7277，P值均大于0.05，所以h1、h2、h3均存在单位根，不平稳，需要进行平稳化处理。

(2)序列平稳化处理

公共医疗卫生支出占GDP百分比进行2阶差分后的检验统计量为-5.2538，P值为0.01；社会医疗卫生支出占GDP的百分比进行2阶差分后的检验统计量为-3.8453，P值为0.02795；个人医疗卫生支出占GDP的百分比进行2阶差分后的检验统计量为-4.2457，P值为0.01126，P值均小于0.05，因此以上三个变量2阶差分是平稳的。

(3)建立ARIMA模型

利用差分法消除变量中趋势的不平稳性后，开始建立ARIMA模型。根据经过平稳化处理后的公共医疗卫生支出占GDP百分比、社会医疗卫生支出占GDP的百分比，个人医疗卫生支出占GDP的百分比的自相关图及偏自相关图(图1)判断ARIMA模型中其他参数值，各个模型的参数(p、q)及其检验结果如表1所示。通过对模型的残差进行自相关检验，根据拟合优度结果以AIC最小为标准进行模型的选择。ARIMA模型拟合情况较好，可以利用模型对数据预测分析。最后用建立的模型对2017-2025年对公共医疗卫生支出占GDP百分比、社会医疗卫生支出占GDP的百分比，个人医疗卫生支出占GDP的百分比进行预测。

表1 ARIMA模型拟合情况

图1 三个指标的自相关图及偏自相关图

2.我国医疗支出变化趋势

1978-2015年我国公共医疗支出占比总体呈上升趋势，占比由1978年的0.96%上升到2016年的1.87%，增长率为194.03%，39年的年均增长率为1.71%，尤其是2006年后迎来了一个较快的增长；社会医疗卫生支出占比由1978年的1.42%上升到2016年的2.57%，增长率为180.68%，年均增长1.53%，在2002年后迎来了一轮新的上涨趋势；个人医疗卫生支出占比由1978年的0.61%上升到2016年的1.79%，增长率为293.83%，年均增长2.80%，个人医疗卫生支出在1995年前后迎来了一个快速增长期，之后随着公共和社会医疗支出的提高使得个人支出的比例的占比在2001年前后逐渐下降(图2)。

3.拟合结果分析

由表2可知，从结果来看，绝大部分相对误差控制在10%以内。同时，ARIMA模型均方根误差都趋于0，因此总体而言，医疗卫生支出三方面的预测结果比较理想。

4.我国2017-2025年医疗支出变化趋势预测

根据以上建立的ARIMA模型对2017-2025年中国公共医疗卫生支出的比例进行预测，到2025年，公共医疗卫生支出的比例由2017年的1.98%升至2.67%，社会医疗支出由2017年的2.70%升至3.55%，个人医疗支出由2017年的1.82%升至1.97%。

图2 1978-2016年中国医疗支出占GDP百分比变化趋势

ARIMA模型平均相对误差(%)均方根误差(RMSE)公共医疗卫生支出ARIMA(2,2,3)4.250.05社会医疗支出ARIMA(1,2,1)5.550.10个人医疗支出ARIMA(1,2,3)6.890.13

讨 论

本文利用ARIMA模型，以1978-2016年间的医疗支出数据建模并预测2017-2015年间我国公共、社会、个人医疗支出的变化趋势，在对数据经过平稳化处理后，利用自相关及偏自相关图进行判定，结果显示ARIMA(2,2,3)、ARIMA(1,2,1)、ARIMA(1,2,3)具有较好的拟合优度，预测精度高，可以用于我国医疗支出变化的预测。

表3 2017-2025年公共、社会、个人医疗卫生支出的比例预测(%)

研究结果显示，卫生支出比例结构逐渐趋于合理，个人医疗支出占比逐渐降低。长期以来我国的卫生总费用负担中，政府承担的比例小，而个人承担的比例大[8-9]。经预测，2017至2025年间我国的医疗卫生费用负担比重发生了较大的变化，个人的承担比例下降了3.95%，公共和社会医疗支出的比例分别上升了2.14%和1.81%，公共和社会支出的比例不断提升。尽管结构逐渐趋于合理，但公共医疗支出增速放缓，且占比较低，此现象值得注意。

随着我国医疗体制改革的不断深入，居民对于医疗服务的需求不断扩大，有关部门在制定相关卫生资源配置时需要注意以下方面的问题：(1)根据《健康中国2020战略研究报告》提出至2020年我国的卫生总费用占GDP的比重要达到6.5%以上。则须未来几年加大财政投入力度，保障全民都享有公共卫生和最基本的医疗服务；(2)继续完善新型合作医疗制度,加强农村医疗卫生服务的供给；(3)着力优化医疗卫生支出结构，解决医疗配置的不公平现象。在增加公共卫生支出的同时，政府应当适时地调整支出配置，根据公平原则，加大对公共产品的投入，减少对私人性质产品的投入，有效地利用卫生资源，同时将工作重心转向低收入家庭，使广大人民共同享受到医疗改革的成果。