研究进展 | 应用区位配置模型促进合理的卫生规划:基于两步优化法评估中国大都会城市新增三级医疗资源的空间可及性改善情况


近日,四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院在《Social Science & Medicine》上发表了题为“Location-allocation modelling for rational health planning: applying a two-step optimization approach to evaluate the spatial accessibility improvement of newly added tertiary hospitals in a metropolitan city of China”的原创性研究论文。针对当前优质医疗资源发展不平衡不充分的现实困境,该研究采用两步优化法探讨了中国大都会城市的新增三级医疗资源的空间配置问题。以成都市为例,一方面说明了两步优化法在支持区域卫生规划决策的科学性,另一方面实现了对医疗资源配置现实决策的评估。研究结果能够为中国的优质医疗资源配置提供科学解决方案,同时为其他面临相似挑战的国家提供决策参考。

Pan J, Deng Y, Yang Y, Zhang Y. Location-allocation modelling for rational health planning: applying a two-step optimization approach to evaluate the spatial accessibility improvement of newly added tertiary hospitals in a metropolitan city of China[J]. Social Science & Medicine, 2023, 338:116296. 
DOI:10.1016/j.socscimed.2023.116296.


 1. 背景

医疗服务的可及性是全球医疗服务体系的重要绩效目标。合理的医疗资源配置能够促进公平可及的医疗服务,进而提高卫生服务利用,改善人群健康。在此背景下,合理配置医疗资源是全球各国医改中的优先考虑事项。然而,在现实实践中,传统医疗资源配置一般是以常住人口规模和服务半径进行布局,能够实现配置总水平的相对一致,但配置较为粗糙,无法充分考虑区域内部的异质性特征,导致全球各国都面临着医疗服务可及性不公平的问题。立足于当前医疗资源空间配置失衡现状,在有限资源的约束下,如何优化新增医疗资源配置,促进医疗服务的高质量和均衡发展,成为决策者亟需解决的关键问题。

合理的医疗资源配置是指通过科学的医疗机构布局和资源分配,实现一系列政策目标。现有研究多聚焦于单一的选址优化或资源配置优化问题,而较少考虑两者的序贯决策问题。在相对有限的研究中,Li等(2017)开创性地提出了两步优化的研究框架,并运用模拟数据对医疗机构的选址和资源依次进行优化,实现医疗服务可及性公平程度改善的单一目标。此后,Luo等(2017)运用两步优化法研究了仙桃市的医疗资源配置问题。尽管上述研究在医疗资源空间配置序贯决策优化方面做出了贡献,依然存在以下两个方面的提升空间:一是优化目标的设定应该考虑不同地区的区域特征和政策目标,同时基于真实数据考虑医疗服务的异质性特征,从而验证优化模型的有效性;二是医疗资源配置相关决策的科学评估很大程度依赖于真实的历史数据。

为了弥补现有研究的不足,本研究运用两步优化法探讨了新增三级医疗资源的空间配置问题。以成都市为例,说明了两步优化法如何支持中国的区域卫生规划决策,并评估了医疗资源配置的相关历史决策。本研究以成都市2009年的历史数据为基础,运用两步优化法开展空间优化得到优化方案;以2019年的卫生规划数据作为真实决策。通过对比优化方案和真实决策下的医疗资源配置及相关结果的差异,实现了对真实决策的评估。

本研究的创新性主要体现在两个方面:一是从中国大都会城市卫生规划现实实践出发提炼政策目标,并据此确定两步优化模型的目标函数。进一步地,综合考虑医疗服务的异质性特征,并且利用真实数据展开分析,由此得到的优化方案对于指导现实实践具有极强的应用价值。二是通过比较真实决策和优化决策结果的差异,能够实现对现实决策的科学评估,从而明确优化决策能够带来的提升空间。

 2.

(1)数据来源
本研究运用了三方面的数据,包括供方数据,需方数据和道路交通网络及行政区划数据。
(2)优化模型
第一步,结合政策文件构建以30分钟内人口覆盖率最大化为优化目标的最大覆盖模型,确定优化场景下新增三级医院的点位。

第二步,构建供需空间均衡指标Ai,并以此为核心指标建立空间可及性加权方差最小化的资源配置优化模型,确定优化场景下三级医院的床位数。

   (3)对比分析
对比优化场景和真实场景下资源配置结果的差异,实现对现实决策的科学评估。具体而言,采用30分钟车程范围内人口覆盖率、空间可及性的加权中位数和加权标准差三个指标从效率和公平的角度进行对比。

 3. 结果

(1)新增资源分布对比
如图1所示,从2009年至2019年,新增三级综合医院较多分布在成都市的第二圈层(39%),然后是第三圈层(32%)和中心圈层(29%)。而新增床位数的投入则呈现从中心圈层(39%)向第三圈层(28%)递减的趋势。这种新增资源配置使得成都市绝大部分区县(18/20)的三级医疗资源总量得到提升。

在优化场景下,新增机构主要位于第三圈层(61%),其次是第二圈层(36%)和中心圈层(3%)。新增床位更多地投入到第二圈层(54%),其次是第三圈层(36%)和中心圈层(10%)。

图1 成都市各区县三级综合医院的空间布局及床位数
 (a. 2019年真实情景,b.优化情景)

    (2)新增资源配置结果对比
在现实场景下,新增资源的配置使得30分钟人口覆盖率从75.67%提高到90.60%,空间可及性也有了显著提升,加权中位数从0.33增长至1.88,反映了效率的改善。空间可及性的加权标准差大幅增加,从1.76增长至3.17,反映了公平性的下降。

在优化场景下,新增的三级综合医院布局使得19个区县的机构分布更加均衡,尤其是为优质医疗资源相对不足的第三圈层增加了更多的医院。与2019年真实决策相比,优化后的30分钟人口覆盖率提高了5%,从90.60%提高至94.82%,从而提升了居民获取优质医疗服务的能力(如图2所示)。分区县来看,2019年真实情境下未能实现30分钟人口覆盖率达到100%的大部分区县(12/13),在优化后得到显著改善,显示出优化模型在改善可及性方面的巨大潜力。

图2 成都市各居民点的最短就医时间
 (a. 2019年真实情景,b.优化情景)

在优化场景下,新增三级床位数改善了绝大部分人口点(94%)的空间可及性,如图3所示。与2019年真实决策相比,优化后的空间可及性加权标准差下降了27%,从3.17下降至2.30;空间可及性的加权中位数提高了15%,从1.88增加至2.16,提示优化模型在改善公平性的同时也提升了优质医疗服务的可及性。

图3 成都市各居民点的空间可及性
(a. 2019年真实情景,b.优化情景)

 4. 结论

促进医疗服务的公平可及是全球各国面临的共性难题。本研究结合中国大都会城市医疗资源配置实践提炼政策目标,并将其纳入到两步优化法的框架下,依次对医疗机构的布局和资源配置进行优化。结果表明两步优化法能够提高医疗服务覆盖率,并且促进医疗服务的公平性。本研究验证了两步优化法的有效性,即可以通过合理的医疗资源配置,提高医疗服务的效率和公平;同时实现了对现实决策的评估。研究结果能够为优质医疗资源的合理配置提供科学解决方案,并且两步优化法也可纳入到未来的区域卫生规划决策中,从而促进医疗资源配置从粗放管理向精细化管理的转变。


本研究由四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院潘杰、邓宇帆、杨伊里、张雨萌合作完成。潘杰教授为本文的第一作者,张雨萌副教授为本文的通讯作者。

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作者简介

张雨萌

四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院副教授
研究方向:健康治理与公共政策
通讯邮箱:yumengzhang@scu.edu.cn

供稿丨张雨萌
编辑丨王朝辉、兰小梦
审校丨兰小梦

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