Research on the Efficiency of Medical and Health Resource Allocation under the New Development Pattern
This article constructs an indicator system based on medical and health resource data from 31 provinces and cities in China from 2015 to 2021, and uses a data envelopment model to comprehensively measure the effective allocation of resources in each province and city from spatial and temporal dimensions. The research results indicate that the efficiency of medical and health resource allocation in 31 provinces and cities in China shows a gradually decreasing spatial distribution pattern from south to north and from east to west. The distribution of provinces and cities in the eastern and central regions is relatively dense, and the difference in medical and health efficiency is relatively small, showing a local clustering trend. The efficiency of some provinces has decreased compared to the efficiency values of the previous year in the dynamic comparison of envelope surfaces and is in a fluctuating state. There is still great room for progress in the allocation of medical resources in China. Optimizing the layout of medical and health resources, strengthening regional resource cooperation and sharing, and improving the efficiency of medical and health resource allocation are necessary measures to achieve high-quality development of medical and health.
Medical and Health Resources
从党的十八届五中全会作出“推进健康中国建设”的决策部署到党的十九大提出“实施健康中国战略”
医疗卫生服务体系高效发展是中国式现代化的一个重要指标。有很多学者围绕“医疗卫生资源配置效率”进行研究。优化医疗卫生资源布局、加强协作、推动功能整合和资源共享是推进中国式现代化的重要途径
在指标体系的搭建方面,大多数学者选取的指标体系主要包括人力、物力、财力资源三方面,如徐萍萍、赵静等在基层医疗卫生资源配置中和胡梅玲关于医疗卫生资源效率测度及时空演化分析中搭建的投入指标为“机构数”、“床位数”、“卫生技术人员”和“卫生总费用”,产出指标为“就诊人次”、“入院人数”。张盼等在中医类医院卫生资源配置中的产出指标还包括“人均住院费用”等。
综合来看,大多数学者只是对静态区域医疗卫生资源配置效率进行了分析,并未对我国省市动态时间变化的医疗资源配置进行效率度量,在效率量化排名上的研究相对较少。
本文选取2015~2021年全国31个省份关于4个投入指标、3个产出指标的数据,数据全部来源于《中国卫生健康统计年鉴》
本文从人力、物力、财力三个维度选取机构数、床位数、人员数、卫生总费用四个投入指标,以诊疗人次、入院人数、卫生收入作为医疗卫生资源配置的产出指标,31个省份作为决策单元。指标选取如
指标(单位) | 变量名称 | ||
投入指标 | 人力指标 | 卫生人员数(人) | X1 |
物力指标 | 医疗卫生机构数(个) | X2 | |
床位数(张) | X3 | ||
财力指标 | 卫生总费用(万元) | X4 | |
产出指标 | 诊疗人次(人) | Y1 | |
入院人数(人) | Y2 | ||
卫生收入(万元) | Y3 |
数据包络分析方法(Data Envelopment Analysis, DEA)是根据多项投入和多项产出指标,利用线性规划的方法,对具有可比性的同类型单元进行相对有效性评价的一种数量分析方法
其中,生产可能集表示为: 。
对31个省份2015~2021年的医疗卫生投入产出数据,建立以投入为导向,最大化产出的效率目标规划模型如下:
(1)
(2)
原始模型为非线性模型,在求解方面存在一定困难,将模型经过线性变化后,建立对偶模:
(3)
(4)
其中, 表示DMU的线性组合系数,k表示待评价的DMU,参数 为效率值。
传统DEA模型,只能评判某一地区的医疗卫生资源配置效率是否有效,若该省的效率值在满足约束条件下可以达到1,便认为有效,反之则认为无效,但是该方法无法进行明确度量,所以将传统DEA模型改进成基于理想包络面的效率度量模型。
Step 1. 构建正理想序列
在评价单元中产生一个“正理想评价单元”即所有的投入指标最小,产出指标最大的正理想序列,也称为母序列。比较各评价单元与最优理想单元的接近程度。
正理想序列为:
其中,投入指标的理想序列为 ,产出指标的理想序列为 。
Step 2. 构建最优理想面
在母序列周围随机生成一些虚拟评价单元,原评价单元在虚拟评价单元的情况下进行比较,确定新的效率值。随机生成的虚拟决策单元数目与原被评价单元的数目相同,虚拟决策单元的投入分布在区间 ,产出分布在区间 。
Step 3. 构建基于最优理想面的效率模型
在最优理想面下计算原决策单元的医疗卫生资源配置效率值与理想面中生成单元的效率值之比,确定决策单元在最优理想面下的效率得分。经变化后建立线性规划模型和对偶模型如下:
(5)
(6)
(7)
(8)
Step 4. 构建最劣理想面
决策单元的归一化效率体现为该决策单元所对应点与原点连线的矢量距离与该连线与包络面相交点与原点矢量距离的比值。在评价单元中产生一个“负理想评价单元”,即所有的投入指标最大,产出指标最小的负理想序列。度量各评价单元与最劣理想单元的远离程度。
负理想序列为:
其中,投入指标的负理想序列为 ,产出指标的负理想序列为 。
Step 5. 建立最劣理想面模型
建立的最劣理想面模型及其对偶模型如下:
(9)
(10)
(11)
(12)
Step 6. 构建基于理想包络面的效率模型
综上得到最终的效率值测度模型如式(13)所示:
(13)
其中, 为与最优理想面的距离度量, 为最劣理想面的距离度量,由于最优理想面是由原包络面不断前移得到,其 值变得很小,故对 做如上指数处理;由于最劣理想面是由原包络面不断后移得到,其值变得很大,为方便度量,对距离 做如上标准化处理,依据式(13)度量2015~2021年我国31个省市综合医疗卫生资源配置效率值。
为建立动态评价模型
记数据矩阵为:
(14)
其中, 为第i个城市在第j年的医疗卫生资源配置效率值。
变异性与标准差成正比,所以变异性通过式(15)衡量:
(15)
其中, , 。
式(15)的主要理论依据是应用处理后的标准差衡量指标的变异性,如果仅用 衡量变异性,结果易受量纲的影响,利用 可以解决这个问题。
指标间的冲突性由相关系数来衡量,冲突性与相关系数成反比,所以冲突性由式(16)衡量:
(16)
其中, , , 。
式(16)的主要理论依据是:指数函数是一个零到正无穷的增函数,对指数函数取负可以满足相关系数的绝对值与冲突性的反比关系。
指标间的不确定性通过信息熵衡量,所以不确定性由式(17)衡量:
(17)
其中, , , 表示第j个信息通道下第i个信号出现的频率。
式(17)的主要理论依据是:某个信息所占的概率越大,则不确定性越小,其熵值越小,该式中值表示对计算的信息量取平均值,对概率携带的信息量取均值后取负满足平均熵值与不确定性的反比关系。
综合上述指标间的各种特性与权重之间的关系,最终权重确立公式,见式(18):
(18)
依据TOPSIS法对每个城市具体的得分结果进行度量,步骤如下:
在数据矩阵中找到每列的最大值、最小值构成正理想解与负理想解。
正理想解: ;
负理想解: 。
依据确立的权重,计算每个城市到正、负理想解的距离:
到正理想解的距离: ;
到负理想解的距离: 。
根据上述确定的距离得到每个城市的最终得分,见公式(19):
(19)
依据式(19)计算31个省市的最终得分,并进行综合排名分析。
基于传统数据包络模型对我国31个省市2015~2021年的综合效率进行分析,结果如
城市 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 |
北京 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
天津 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 0.989 | 0.909 | 0.967 |
河北 | 1.000 | 1.000 | 0.998 | 1.000 | 0.984 | 0.964 | 0.957 |
山西 | 0.935 | 0.912 | 0.892 | 0.952 | 0.959 | 0.963 | 0.861 |
内蒙古 | 0.934 | 0.911 | 0.908 | 0.943 | 0.909 | 0.921 | 0.862 |
辽宁 | 0.956 | 0.942 | 0.935 | 0.966 | 0.943 | 0.871 | 0.876 |
吉林 | 0.969 | 0.956 | 0.953 | 0.984 | 0.942 | 0.697 | 0.898 |
黑龙江 | 0.968 | 0.934 | 0.939 | 0.964 | 0.962 | 0.960 | 0.947 |
上海 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
江苏 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 0.985 | 0.958 |
续表
浙江 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
安徽 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
福建 | 0.989 | 0.989 | 0.988 | 0.995 | 0.994 | 1.000 | 1.000 |
江西 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 0.996 |
山东 | 0.971 | 0.974 | 0.973 | 0.986 | 0.956 | 0.868 | 0.953 |
河南 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
湖北 | 0.996 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 0.984 |
湖南 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
广东 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 0.995 | 0.983 |
广西 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
海南 | 0.961 | 0.951 | 0.955 | 0.963 | 1.000 | 0.937 | 0.938 |
重庆 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 0.997 | 1.000 |
四川 | 0.992 | 0.994 | 0.995 | 0.997 | 1.000 | 0.987 | 0.993 |
贵州 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
云南 | 1.000 | 1.000 | 0.999 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
西藏 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 0.909 | 0.871 |
陕西 | 0.974 | 0.962 | 0.956 | 0.960 | 0.944 | 0.849 | 0.908 |
甘肃 | 0.993 | 0.997 | 0.994 | 0.976 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
青海 | 0.986 | 0.952 | 0.955 | 0.969 | 0.983 | 0.990 | 1.000 |
宁夏 | 0.971 | 0.956 | 0.986 | 0.910 | 0.972 | 0.966 | 0.912 |
新疆 | 0.987 | 0.994 | 0.985 | 0.987 | 0.996 | 0.939 | 0.913 |
在规模报酬可变的情况下,当综合效率值为1时,说明决策单元为DEA有效,此时医疗卫生资源配置效率已达较优状态;反之为非DEA有效,效率未达较优状态。由
以2021年为例,非DEA有效的决策单元根据松弛变量表提升综合效率,如
城市 | 松驰变量S− | 松驰变量S+ | 城市 | 松弛变量S− | 松驰变量S+ |
天津 | 30499.795 | 233089.950 | 山东 | 56123.097 | 351632.220 |
河北 | 86411.975 | 2351089.000 | 湖北 | 19726.739 | 484623.700 |
山西 | 40365.301 | 353286.940 | 广东 | 15787.601 | 79193547.000 |
续表
内蒙古 | 36760.761 | 498394.800 | 海南 | 21085.338 | 0 |
辽宁 | 50066.682 | 13349872.000 | 四川 | 67081.006 | 1030161.100 |
吉林 | 3686.747 | 265941.500 | 西藏 | 12221.457 | 102276.020 |
黑龙江 | 118683.329 | 39701190.000 | 陕西 | 17378.665 | 12514435.000 |
江苏 | 115171.542 | 880079.170 | 宁夏 | 6793.494 | 0 |
江西 | 31756.143 | 7668068.100 | 新疆 | 7246.630 | 35622919.000 |
如
在
根据最优理想前沿面效率和最劣理想前沿面效率的关系式,得到31个决策单元2015~2021年的得分情况,
综合考虑最优、最劣理想面的效率值,发现与单一考虑一个面时的得分情况有所不同,由
在空间上对31个地区2015~2021年进行综合评价后,发现部分决策单元2015~2021年的效率排名不固定,即无法准确判断该决策单元的投入与产出效率比排名,于是对每一年进行客观赋权,然后再综合评价决策单元的效率值。结果如
年份 | 权重 | 排名 | 年份 | 权重 | 排名 |
2015 | 0.1765 | 2 | 2016 | 0.1547 | 3 |
2017 | 0.1397 | 4 | 2018 | 0.1127 | 6 |
2019 | 0.1200 | 5 | 2020 | 0.1999 | 1 |
2021 | 0.0966 | 7 |
根据2015~2021年权重的结果,基于时间和空间两个维度上得到31个决策单元的综合评价得分,如
决策单元 | 排名 | 决策单元 | 排名 | 决策单元 | 排名 |
北京 | 2 | 天津 | 14 | 河北 | 9 |
山西 | 22 | 内蒙古 | 27 | 辽宁 | 16 |
吉林 | 26 | 黑龙江 | 20 | 上海 | 1 |
江苏 | 4 | 浙江 | 5 | 安徽 | 12 |
福建 | 23 | 江西 | 17 | 山东 | 7 |
续表
河南 | 6 | 湖北 | 11 | 湖南 | 10 |
广东 | 3 | 广西 | 15 | 海南 | 28 |
重庆 | 18 | 四川 | 8 | 贵州 | 19 |
云南 | 13 | 西藏 | 31 | 陕西 | 21 |
甘肃 | 25 | 青海 | 30 | 宁夏 | 29 |
新疆 | 24 |
1) 从截面数据来看,北京、上海、广东一线城市的医疗资源配置效率较其他地区遥遥领先;江苏、浙江、山东等东部地区的医疗资源配置效率相比于西部地区较好,总体上南方地区的医疗卫生资源配置情况比北方城市好。依据理想包络面的医疗卫生资源配置模型得到的各个省市的效率得分在空间上呈现自南向北、自东向西递减的分布特征,东部和中部地区的分布较为密集,医疗卫生效率呈现局部聚集、差距较小的特征。
2) 从发展的时序上比较发现,在动态比较中部分省份的效率值与最优解的远离程度在增大,说明我国部分省市的医疗卫生资源的配置效率存在一定不足。DEA有效的省市在全国的占比较小,2021、2020年我国综合技术效率值达到较为有效的省份仅占41.9%,近一半以上省市的医疗卫生资源配置效率都处于无效状态,这表明我国的医疗卫生资源配置效率有很大的进步空间,医疗卫生事业的发展道远且长。
3) 基于理想包络面的效率评价模型比较各个省市与理想效率的接近程度,在2020年我国医疗卫生效率出现较大波动,动态评价中综合赋权后2020年医疗卫生资源效率评价模型中所占权重最大。结合时代背景分析,2020年“新冠病毒”在我国肆虐横行,各省市在应对措施、医疗卫生资源的调配等方面出现较大的变化,这些因素在特殊时期对各省市医疗卫生资源的配置效率产生重要影响。
4) 基于正理想包络面与负理想包络面的结果,发现各省市的医疗卫生资源分配直接影响医疗卫生资源的使用效率,北京、上海、广东在医疗卫生的投入费用为其他省市的1.5~5.8倍,这样使得经济发达的省市拥有较高的投入水平,进而缩短其距离正理想包络面的差距,而医疗资源分配较少的省市则更靠近负理想包络面,导致其效率处于较低水平,使得医疗卫生配置效率呈现出阶段式区间分化明显的特征。
针对上述问题,本文提出如下建议:
1) 完善医疗卫生资源配置体系,合理调整国家对各省市的医疗卫生投入。为避免出现对东中部地区投入过多造成资源冗余浪费、对西部地区投入过少造成动力不足发展缓慢,国家应加大对效率处于低水平省市的帮扶力度,使各省市在医疗资源配置方面协调均衡发展,综合提高我国卫生资源配置效率。
2) 各省市政府依据自身实际情况,适当加大对医疗卫生方面的财政投入。处于资源配置效率较低水平的省市应合理调整自身对各方面的投入,适当加大对医疗卫生方面的投入,为医疗发展提供足够的财力支持,进一步提高本省市的医疗发展水平。
3) 各省市政府应加强对人力资源配置系统的改革,适当调整对医疗卫生方面的人力投入。在同等人力投入水平下的省市,部分省市的资源配置效率较高,究其原因取决于卫生服务人员的专业素养,故各省市应加强完善人力资源配置制度,加强卫生人员的选拔力度,提高卫生人员的综合职业素养。
4) 深入推进医院医疗卫生改革,做好应对突发事件的应急预案。2020年疫情全面暴发,许多省市缺少公共卫生事件的应急预案,导致许多省市的综合排名有所下降,故各省市的各级医院应在国家卫健委的带领下,积极响应国家号召,优化医院诊疗体系,有序开展医疗工作,在面对突发情况时可以有条不紊地开展救助工作。
*通讯作者。