区域共享型大健康设施时空格局演变及机制解析——以武汉都市圈为例

姚 娜，魏 伟,b，洪梦谣

(武汉大学 a.城市设计学院;b.中国发展战略与规划研究院,武汉 430072)

0 引言

近年来,全球化和城市化不断推进,公共健康问题逐渐受到全球范围内的关注,日益突出的公共健康问题使提升城市与人群健康水平的规划与政策成为规划师与政策制定者的优先事项[1]。《“十四五”公共服务规划》将“加强毗邻地区设施共建共享”作为系统提升公共服务效能、统筹规划公共服务设施布局的3个主要措施之一[2]。2019年,国家发改委出台的《关于培育发展现代化都市圈的指导意见》指出,要推动都市圈基本公共服务的一体化发展,提高都市圈相关设施的共建共享水平[3]。而共享型大健康设施是面向居民跨区域使用的主要公共服务设施,是促进都市圈同城化的重要抓手与硬件支撑[4],其供给和空间布局直接影响居民获取高质量医疗、文体等公共服务和社会公平。

大健康设施是指影响公众身体和心理健康的覆盖生命全周期的公共服务设施[5],包括体育设施、文化设施、医疗设施、康养设施。根据相关研究[6],区域共享型大健康设施(简称共享型大健康设施)主要为以人群跨区域使用为特征,以都市圈、城市群等具有同城化过程的区域为依托载体,以高端、优质、大型的大健康设施为代表的设施类型。都市圈同城化视角下对共享型大健康设施的研究,回应“加强毗邻地区设施共建共享”的国家政策与“人民最大化获取多样化、高品质的设施”的迫切需求。国外区域尺度的大健康设施研究主要集中于医疗设施、养老院在大都市区等空间分布的公平性,如针对特定人群的年龄、性别、经济状况,探究优质的医疗、养老设施的可达性、满意度及其区域差异与地区社会经济、居民收入水平的关系[7-8]。国内大健康设施在区域层面的研究多围绕“软”性层面的公共服务的协调机制、法律与制度保障等定性研究[9],“硬”件层面的研究多针对无等级、无类别的公共服务设施进行空间格局、可达性等的均衡性研究[10-11]。已有研究还存在以下不足:① 在研究区域与时间上,多以市域或中心城区等中观尺度为主,较少涉及都市圈等宏观尺度的研究。多以静态空间格局分析为主,对设施在区域层面的动态变化规律少有涉及。② 研究对象上,多以高德或百度开发者平台爬取的单类别健康设施POI为主,缺乏不同等级、类型、规模设施的针对性和侧重性研究。③ 影响因素方面,多围绕经济、人口、交通进行分析,忽视了土地利用及国家政策在促进大健康设施优化布局中的作用。

本研究以大健康设施为切入点,以武汉都市圈为例,识别共享型大健康设施,探讨2010年、2022年共享型大健康设施的空间格局及其服务水平影响因素的变化,对共享型大健康设施规划布局、整合大健康公共服务信息,增强都市圈发展的协同性、联动性和整体性具有借鉴与推广意义。

1 研究区域、研究方法与数据来源

1.1 研究区域与研究对象

以武汉都市圈为研究区域,包括武汉、黄石、鄂州、孝感、黄冈、咸宁、仙桃、天门、潜江共九市,总面积5.78万km2,2022年常住人口3 300万。武汉都市圈是长江中游城市群的核心区,是助推湖北建设成为中部地区崛起的重要战略支点。本研究以武汉都市圈的县域(县、市、区)作为分析单元,共计48个。

共享型大健康设施的选取原则:① 三级医院为“跨省市及面向全国各地提供医疗卫生服务”,因此,选取三级医院作为共享型医疗设施。② 体育、文化设施除基层类和校园类外,具有服务于本地区和相邻区县人群的作用,级别较高的文体设施,其辐射作用延伸到整个都市圈区域。③ 康养设施除基层类外,亦能够起到跨区县服务人群的作用,如以武汉市黄陂区木兰乡为代表的优美风景区是康养机构较多的区域,其服务范围涉及整个都市圈区域;最终根据各地区养老机构等级划分与评定标准,选取床位多于100个、每月价格高于1 000元的养老机构作为区域共享型的康养设施。

1.2 研究方法

1.2.1 空间分布及网络格局分析

鉴于武汉都市圈共享型大健康设施分布高度集中在各市中心区且空间分布的不连续性特征,采用标准差椭圆等方法探究其空间格局演变的特征;利用协同区位熵与社会网络分析方法分析共享型大健康设施空间邻近与网络关联演变特征。具体方法有:① 标准差椭圆。是研究空间点要素分布方向和特征的重要方法,能够精确地揭示共享型大健康设施空间分布的中心、离散和方向趋势[12]。② 协同区位熵。用于测度不同类别点之间空间关联的紧密程度,本研究以其测度共享型大健康设施之间分布的“邻近性”特征[13]。③ 社会网络分析。是对不同社会单位所构成的社会关系结构及其属性进行分析的一种方法[14]。本研究运用网络密度分析以反映不同类型共享型大健康设施之间联系的紧密程度,网络密度越大,空间联系越紧密。

1.2.2 服务水平评价分析

基于共享型大健康设施数量少和空间相对集中的位置特征,单以数量探讨其空间影响因素与实际服务水平相差较大。而熵权法表征设施分布的区域均等性,以各区县设施数量标准化值为基础,与各类设施权重值的乘积作为设施服务水平评价值,更为符合各区县共享型大健康设施的实际服务水平。熵权法是衡量一个指标的离散程度,指标离散程度越大,该指标对综合评价影响越大,权重越大[15]。

1.2.3 影响因素分析

基于共享型大健康设施空间格局及其服务水平评价分析,利用地理探测器模型探究影响各区县共享型大健康设施服务水平的因素。地理探测器利用因子探测对共享型大健康设施服务水平的空间分布影响因子进行分析,可明晰影响因子在多大程度上解释了共享型大健康设施的空间布局[16]。

1.3 数据来源

基于武汉都市圈2010年和2022年共享型大健康设施POI数据(来源于高德地图、相关政府网站),筛选除基层设施外具有一定规模、等级与服务质量的设施分别有418个、639个,包含名称、设施类型、地址、经纬度等信息;其他数据来源如表1所示。

表1 数据来源

2 空间格局演变特征及服务水平评价

2.1 空间分布格局及时空演变特征

以武汉市市政府为圆心建立多环缓冲区,以30 km,80 km,150 km为节点将武汉都市圈划分为核心圈层、紧密圈层、外围圈层[17]。2010年和2022年武汉都市圈共享型大健康设施空间分布不均衡(图1),设施点密度从中心向外围梯度递减,整体呈现典型的等级圈层结构,外围呈现多个小规模组团。共享型大健康设施高度集中的主中心主要布局在都市圈核心圈层武汉市中心城区;多个副中心出现在紧密圈层和外围圈层,主要为除武汉中心城区之外的其余区县的中心区域。2010年和2022年核心圈层、紧密圈层、外围圈层的共享型大健康设施数量占比分别为43%,24%,33%和45%,23%,32%,说明2010—2022年各圈层的共享型大健康设施占总体共享型大健康设施的比例差距略微扩大。2010—2022年,研究区内共享型大健康设施数量由407个上升至621个,增速为53%;核心圈层共享型大健康设施数量增速最快,为60%;紧密圈层与外围圈层的增速为46%。

2010年与2022年各分项共享型大健康设施均存在不同程度的空间不均衡性(表2)。2010年与2022年医疗设施、体育设施的主中心主要布局在核心圈层,多个副中心出现在紧密圈层、外围圈层,呈现“中心圈层+外围组团”的空间分布结构。2010年康养设施、文化设施在外围圈层的数量占比最大,各圈层占比差异较小;2022年圈层差异扩大,集聚分布在核心圈层,表明康养设施、文化设施的极化效应逐渐显著。2010—2022年分项大健康设施增速由高到低依次为康养设施、体育设施、文化设施、医疗设施,可见随着我国老龄化趋势的加剧,康养设施快速增加,而三级医院具有品质优、耗资大、服务广的特征,其数量变化较小。2010—2022年康养设施在核心圈层增速较快,体育设施在紧密圈层和外围圈层增速较快,医疗设施在各圈层增速较为平稳。

图1 武汉都市圈共享型大健康设施圈层特征

表2 武汉都市圈总体及分项共享型大健康设施数量特征 个

共享型大健康设施空间分布结构出现变化(图2)。整体上看,2010年和2022年共享型大健康设施的总体格局一致,沿西北—东南方向分布,可看出城市发展空间一定程度上受地形、交通干线的影响。“西北”端主要指孝感市南部,“东南”端主要指黄石市与黄冈市交汇地区。2010年和2022年标准差椭圆的涵盖范围较接近,重心向西南偏移且呈现轴带化发展状态,设施的总体集散程度变化不大,在西南方向的增幅超过其他方向。

分项共享型大健康设施方面,体育设施空间格局变化相对较大,分布重心向东南偏移14.2 km,且涵盖的地理空间范围明显增大。相较于2010年,2022年体育设施分布形态更为狭长,离散化程度扩大。康养设施由西北—东南方向向正东—正西两个方向偏移,重心以及离散化程度变化不大。2010—2022年医疗设施、文化设施的重心和方向变化不大,但分布更为集聚。

图2 武汉都市圈共享型大健康设施的空间方向特征

2.2 空间邻近与网络关联演变特征

以1.5 km为搜索半径得到共享型大健康设施的邻近性矩阵(表3),反映共享型大健康设施之间的网络关联程度,网络关联程度越高表明共享型大健康设施之间的依赖性越强。2010—2022年,各类共享型大健康设施之间的邻近值存在差异性,表明各类共享型大健康设施之间彼此依赖程度不同。具体来看:① 医疗设施与康养设施的邻近性提高,而与体育设施、文化设施的邻近性降低,说明在“医养结合”理念的提倡下,医疗设施与康养设施的相互依赖程度加深。② 文化设施与体育设施的邻近性始终处于最强状态,文体设施相互邻近、互补性强,存在集聚促进机制。③ 随着康养设施的急剧增加,其与各项共享型大健康设施的紧邻性程度均有较明显的提升,表明康养设施在共享型大健康设施体系中发挥着越来越重要的作用。④ 文化设施与医疗设施相互之间的邻近性较强,且其相互邻近程度大于1,表明两者在空间布局上关联性较大。

表3 2010年和2022年 武汉都市圈共享型大健康设施邻近性矩阵

基于社会网络分析法,将分项共享型大健康设施之间的协同区位熵值作为联系边的权重,构建共享型大健康设施无向网络联系演化图谱[18](图3),将其联系性质划分为强联系、较强联系、较弱联系、弱联系4种类型。从网络密度上看,2010年和2022年大健康设施之间的网络密度分别为0.801 7,0.943 8,表明共享型大健康设施的网络联系密度加强。从联系性质演化上看,体育设施与文化设施始终处于强联系的关系;体育设施与康养设施之间始终呈现弱联系的关系;医院与康养设施、文化与康养设施之间的联系是由弱联系演化为较弱联系,表明两者之间的关联性在一定程度上得到加强,也表明康养设施在共享型大健康设施关联网络中的地位进一步提高。此外,医院与体育设施之间的关联性由较强联系演变为较弱联系,医院与文化设施之间的关联性由强联系演变为较强联系,表明三级医院以其高品质和综合性等特征在大健康设施体系中具有较强的独立性,与文化设施、体育设施之间的关联性逐渐减弱。

图3 2010年和2022年武汉都市圈 共享型大健康设施网络联系演化图谱

2.3 总体共享型大健康设施服务水平评价

基于分项共享型大健康设施的空间特征,采用熵权法赋权重,结果表明2010年和2022年的大健康设施权重由大到小依次为医疗设施、体育设施、康养设施、文化设施(表4),可以看出分项共享型大健康设施在整体空间格局中的影响与重要程度。将各设施权重值与各区县设施数量标准化值的乘积作为各区县共享型大健康设施服务水平得分,采用自然断裂点分类法划分为高水平区、较高水平区、较低水平区和低水平区4类区域。

表4 共享型大健康设施服务水平评价指标权重

共享型大健康设施服务水平均有所上升,但空间分布不均衡且空间分异趋势显著。2010年武汉都市圈的高水平区、较高水平区、较低水平区和低水平区分别有4个、11个、18个、15个,2022年4类区域分别为3个、10个、18个、17个(图4)。2010年水平较高的区县是武昌区、江岸区、孝南区,2022年水平较高的区县是江岸区、洪山区、武昌区,武汉市辖区县共享型大健康设施整体服务水平较高,且两年的差异性较小。共享型大健康设施服务水平显著上升的是毗邻武汉市的周边区县,显著下降的是都市圈北部片区与东南片区,而东部片区和西部片区共享型大健康设施服务水平的演变程度不显著。

2.4 分项共享型大健康设施服务水平评价

2010—2022年,分项共享型大健康设施间的服务水平差距扩大。医疗设施作为整个大健康设施体系中的核心设施,其大健康服务水平最高。文化设施在大健康设施体系中作用较弱,一定程度上说明其促进和恢复心理健康的重要性尚未引起社会的关注。

共享型大健康设施服务水平空间异质性显著(图4)。医疗设施服务水平的区域发展差距最大,康养设施与文化设施次之,体育设施服务水平的区域发展差距缩小。2010年,文化设施、医疗设施、体育设施的高水平服务区较为集中,主要分布在武汉市中心城区;康养设施高水平服务区较为分散。2022年,文化与医疗设施的高水平服务区集中于武汉市域范围,康养设施的高水平区域由分散演变为集聚,主要分布在武汉市域。此外,体育设施的高水平区域由集聚演变为分散,向东南片区延伸。

3 影响因素分析

3.1 影响因素指标体系构建

在明晰共享型大健康设施及其服务水平时空分布特征的基础上,运用地理探测器进一步探究其空间分布影响因素及其变化。在影响因素的选取上,共享型大健康设施服务水平的空间格局演化通常受到经济发展水平、人口属性、交通条件、自然环境因素的综合作用[19]。此外,受“自上而下”规划方式的影响,政策因素也是重要影响因素之一。研究期内各城市进行了一定程度的扩张,也会影响共享型大健康设施的规划布局。因此,选择建设用地面积作为影响因子之一。基于此,重点选取了经济、政策、人口、地理环境、交通、土地利用6个方面进行因子探测分析(表5)。其中,人口的年龄阶段是依据我国年龄划分标准划分为0～14岁、15～34岁、35～64岁、≥65岁,分别对应少年儿童、青年、中年、老年。

图4 2010年和2022年共享型大健康设施服务水平

表5 影响因素指标选取

3.2 影响因素分析

3.2.1 总体共享型大健康设施层面

在不同时期,各类共享型大健康设施服务水平影响因子及其解释力有显著差异(表6)。总体来看,常住人口、各年龄段人口、距主要公路距离、城镇居民人均可支配收入等因子对总体共享型大健康设施服务水平有极大的解释力,q值排序靠前,且呈上升趋势。① 人口规模是共享型大健康设施服务水平的首要影响因子,在资源决策中起主导作用,一定程度上说明共享型大健康设施受“千人指标”配建原则的影响较大。② 年龄结构因子对设施空间分布都具有较强的解释力,15～34岁、35～64岁、0～14岁、≥65岁人口的解释力较大且增强;此外,都市圈是以1 h通勤圈为基本范围的城镇化空间形态,距主要公路距离是影响共享型大健康设施服务水平的重要因子,说明都市圈共享型大健康设施的区域共享离不开便利的交通。③ 城镇居民人均可支配收入、人口城镇化率解释力较大,且解释力有所提高。城镇居民人均可支配收入反映居民的经济与消费实力,可支配收入越高,居民使用共享型大健康设施的意愿越强,进而影响设施的空间布局与发展。共享型大健康设施作为本研究探究都市圈公共服务设施共享水平的切入点,主要分布在各区县中心城区。因此,人口城镇化率是影响其空间布局与分配的重要因素。④ 距主要河流距离作为重要影响因子主要因为长江贯穿武汉市,而武汉市作为中部极具影响力的特大城市,公共服务和基础设施建设水平较突出。⑤ 第三产业增加值由2010年的未通过显著性检验到2022年呈现较强的显著性,q值为0.623,第三产业增加值与服务业的发展密切相关,居民的服务需求增加会影响共享型大健康设施的规模与布局。⑥ 一般公共预算支出在2010年、2022年的影响显著性较强,是共享型大健康设施配置与建设的政策保障,一般公共预算支出的增加有助于提升共享型大健康设施服务水平。⑦ 伴随城镇化进程加速,城市发展从增量建设转向存量提质阶段。因此,建设用地面积对共享型大健康设施服务水平的影响由2010年通过显著性检验演变为2022年的未通过显著性检验,说明其影响程度逐渐弱化。总体上,武汉都市圈共享型大健康设施服务水平的影响特征为人群导向、交通限制及政策支持。

3.2.2 分项共享型大健康设施层面

① 医疗设施受交通因素影响较大。其中,距主要公路距离、距市中心距离、距省会距离对医疗服务水平影响力逐渐增大,解释力分别由2010年的0.492,0.246,0.521增至2022年的0.524,0.537和0.600,距铁路距离的解释力逐渐减小。随着武汉都市圈道路交通的迅速发展,设施可达性也更好,看病就医更依赖于快速的城市道路交通,对铁路的可达性要求逐渐降低。人口与经济因素的重要性凸显,如城镇人口、第三产业增加值对医疗设施服务水平的影响均由2010年未通过显著性检验演变为2022年通过显著性检验,且显著性、解释力较高。此外,平均海拔、平均坡度等地理因素的影响显著性减弱,且解释力呈现降低趋势。② 体育设施影响因子解释力数值相对较低,2010年与2022年影响显著的共同因子为一般公共预算支出、城镇居民可支配收入,但q值逐渐降低;2022年,常住人口总量及35～64岁、≥65岁人口对体育设施服务水平的影响未通过显著性检验。通过以上分析,发现体育设施服务水平依旧主要由经济和政策因素决定,0～14岁人口因素的重要性显现。距市中心距离的影响显著性由强转弱,一定程度上表明体育设施相较于其他大健康设施服务水平空间分布的均衡性有所提高。③ 康养设施的影响因子中,第三产业增加值、一般公共预算支出的解释力逐渐增大,q值分别由2010年的0.389,0.370增至2022年的0.660,0.505,说明其受经济、政策因素影响增强;城镇人口、城镇居民人均可支配收入的解释力和影响显著性增强,可见康养设施的空间布局逐渐趋向于城镇人口较多的区域,且可以看出虽然近些年养老产业发展迅速,但老年人养老基本依靠个人经济能力。15～34岁人口的解释力增大,q值由2010年的0.354增至2022年的0.521,可能受三代人组成的主干家庭结构的影响;≥65岁人口因子由2010年未通过显著性检验演变为2022年通过显著性检验,说明近年来康养设施服务水平与老年人口呈正相关。另外,交通因素对康养设施服务水平的影响显著性和解释力增强,而城镇建设发展因素减弱,表明康养设施愈发注重交通通达性,城市建设扩张对该设施的影响减弱。④ 文化设施的影响因子中,距市中心距离的解释力有明显提升,与文化设施在都市圈的核心区域逐渐集聚有关;城镇人口相对于农村人口,其生活和受教育水平较高,对文化设施的消费力强,因此,其影响程度较强;文化设施的集聚能让人们以更低的通勤成本享受文化的熏陶与感染,因此,其服务水平的空间分布受到交通因素的影响。

表6 共享型大健康设施服务水平空间分布地理探测器影响因素结果

4 结论与讨论

4.1 结论

(1)总体上看,共享型大健康设施空间分布不均衡,呈现“中心圈层+外围组团”的空间分布结构,其重心向西南偏移且呈现轴带化发展状态,但总体格局一致。

(2)共享型大健康设施的网络联系密度加强,网络联系性质演化特征较为明显。文化设施与体育设施始终处于强联系的地位,且存在集聚促进机制;医院与康养设施、文化与康养设施之间的关联性在一定程度上得到加强;而医疗设施与文化设施、体育设施之间的联系程度减弱。

(3)分项共享型大健康设施在整体空间格局的影响与重要程度由大到小依次为医疗设施、体育设施、康养设施、文化设施。共享型大健康设施服务水平均有所上升,但空间分布不均衡且空间分异趋势显著。

(4)常住人口、各年龄段人口数量以及距主要公路距离、城镇居民人均可支配收入等因素对总体大健康设施服务水平有极大的解释力,且呈上升趋势;一般公共预算支出、距主要河流的距离、人口城镇化率解释力较大。此外,在不同时期,分项共享型大健康设施服务水平的影响因子及解释力具有显著差异。

4.2 讨论

尽管武汉都市圈受长江中游城市群和国家中心性城市等政策的影响,却存在着中心市区要素资源过度集中、综合竞争力不强等问题。因此,如何促进中心城区和外围城镇之间的经济互动、资源共享和要素传递通道建设,是武汉都市圈发展的关键所在[20]。本研究以共享型大健康设施为切入点,关注时间序列下共享型大健康设施的空间格局及其服务水平影响因素的变化,对都市圈各要素的空间重组与转型以及存量背景下地区的高质量发展具有借鉴与指导意义。

本研究创新性地对跨区域使用的大健康设施进行识别、分类,探究其在时间序列下空间格局的演变规律;并尝试采用更加切近实际服务水平的方法测度其服务水平,通过地理探测器模型探究其影响因素的动态变化。通过分析,得到以下启示:① 对共享型大健康设施规划布局时考虑不同年龄、性别、生命阶段等人群属性特征和行为特征对设施需求的影响,规划理念要由“自上而下”向“自下而上”转变。② 文体设施、康养与医疗设施存在集聚促进机制,对该类功能互补性强的设施要统筹布局,提高设施利用效率,集约与节约利用资源。

本研究也存在一定的局限性。共享型大健康设施服务水平的空间格局及影响因素演变是通过复杂过程所产生的结果,一些无法量化的要素,如政策调控、城市功能定位、城市建设历史等也会在一定程度上对其产生影响,而本研究指标选取未能覆盖所有方面。此外,本研究以探究共享型大健康设施在区域共享中存在的问题为重点,未来研究将侧重于如何提升共享型大健康设施服务水平及其均等化对策方面。另外,未来还应将公园、绿道、宜人的水体等健康空间纳入大健康研究体系中,进行全域大健康要素共建共享的统筹规划与决策。加强“软”性层面的设施协调机制、法律与制度保障是促进其高效利用的重要方面。