高子晗

(长安大学,陕西 西安 710000)

1 绪论

1.1 研究背景

随着社会经济蓬勃发展，人民生活水平显著提高，在满足对食品、服装、住房和交通的需求之后，人们经济能力仍有一些盈余。因此人们逐渐将身体健康作为生活的要求，这创造了对医疗资源的需求。在满足基本需要后，就医方便问题成为人们关注的焦点。如今，交通发展迅速，公共交通服务能力始终上升，可以使用更多的医疗设施。交通方式，选择多条路线。这就产生了对可访问性的需求，即到达某个地方的难度。

农村提供的医疗服务不足的问题已不是暂时性的。排除服务水平低的问题，医疗服务的不公平性日益突出。中国目前的农村人口占总人口的71%，但只有20%的医疗卫生资源[1]，医疗和人口需求脱节。医疗服务的公平性意味着医疗服务的分配是基于居民的需求，而不仅仅是居民的经济状况。在此研究背景下，以山西省运城永济市为例，基于实际道路交通网络，分析了3种交通方式下医疗设施可达性问题。

纵观国内可达性研究进展，21世纪后，可达性才开始被普遍运用于公共服务设施布局中，其中程敏、连月娇根据改进的潜能模型研究了医疗设施点可达性问题，综合考虑了居民点人口数量、医疗设施与居民点之间的出行阻抗，以及医疗设施的等级规模对居民就医选择的影响[2]；陶卓霖、程杨、戴特奇基于两步移动搜索法对养老设施的空间可达性进行分析，对北京市养老设施布局提出建议[3]；赵东霞利用两步移动搜索法测算就医可达性,但没考虑阈值范围之外的居民点和实际道路距离[4]；王远飞使用GIS中的Voronoi多边形模型，结合人口分布等属性数据，研究上海市浦东区的医疗设施点可达性问题[5]；陶海燕利用引力模型计算广州市海珠区居民可达性发现,随着医疗设施等级规模的增大,居民对医院距离的敏感度下降[6]；马晓虹、甄帅使用缓冲区分析法以青岛中德生态园城市公园绿地为对象，分析和评价城市公园的空间分布及其空间服务水平[7]。

1.2 地区概况

永济市属于山西省，处于著名的黄河金三角的核心地带，人称山西南大门，辖区宽度为49.1km，方向长度43.6km。永济市内已有50%以上的乡镇所在地卫生院等级达到一等甲级标准；医院和卫生院床位数1876张，三级医疗卫生机构达标率100%。医疗设施点的分布数量一般，基本可以满足当地就医需求。有卫生技术人员2490人，其中，职业医师900人，助理医师1600人，注册护士550人。公路方面，永济市共有1条高速公路、5条二级道路、5条三级道路和200多条农村道路，纵横交织，形成交通网络格局。

通过永济市遥感影像可知，永济市综合医院、专题医院、药店3类医疗设施点共有140个，其中综合医院和专题医院共59处，药房和药店81处。对医疗设施点位置分布情况分析可得，绝大部分的医疗设施点位于城市中心的城北街道和城东街道，共109个点。其余4个镇或区域中医疗设施点的数量较少，仅有1～5个医疗设施点，其中栲栳镇仅有一处医疗设施点，医疗资源分布存在不平衡情况。

1.3 数据

1.3.1 数据来源

永济市行政区划数据来源于2018年永济市行政区划图。道路数据、居民集聚点数据从遥感影像中解译后判读提取。医疗设施点坐标由底图数据提取。永济市居民点人口信息来源于相关发展规划。医疗点医护人员数量来源于实地调查及医院官方网站。

1.3.2 数据预处理

从地图数据中提取的医疗设施点坐标数据，在ARCMAP中导入其x，y坐标得到医疗设施点数据。叠合路网的影像数据进行补充矢量化，建立完整的永济市道路网络，对不同种交通工具的平均速度进行设定后得出道路通行的时间成本。其中，汽车行驶的平均速度参考高德地图《2018年度中国主要城市交通分析报告》中三线城市平均车速，结合永济市交通实际情况设定为40km·h-1；电动车车速根据《电动自行车安全技术规范》最新规定，速度不能超过25km·h-1，由于永济市交通拥堵较少，故设定为25km·h-1;居民步行的速度根据行人交通相关研究，设定为5km·h-1[8]。

2 基于GIS网络分析的医疗设施点可达性分析

2.1 网络分析法

相较于潜能模型以及最小邻近距离法等方法，网络分析法基于真实的路线数据，减少了由于使用直线距离进行测算，不考虑通行情况而产生的误差，使可达性更具有真实性。网络分析法需要借助ARCGIS中的网络分析模块(Network Analyst)，在网络分析法中，网络包含中心(centers)、节点(nods)、链(links)、阻力(impedance)4个部分，应用在该项目中时，中心即医疗设施点，节点即道路的交叉口，链即通过的道路，阻力即通行所花费的时间。将医疗点分为医院、药店2个等级，建立服务区后设定网络分析的方式。

2.2 两步移动搜索法

两步移动搜索法在一些方面同网络分析法相似，如二者都是采用真实的矢量数据构建的道路网络，解决了其它直线距离法忽略路程中的阻碍，导致可达性测算精度较差的问题，且这种方法克服了传统方法的缺陷，考虑了居民点的人口因素和医疗点规模，可以较好地反映医疗点的非空间可达性，同网络分析法相辅相成。涉及公式(1)和公式(2)：

(1)

式中，dkj为行政村k和医院j之间的距离;Dk为搜索区内的居民点居民数，即医疗服务的需求；Sj为j点的医护人员数量，即医疗服务的总供给。

(2)

2.3 基于网络分析的医疗设施点可达性分析

居民前往综合医院和专题医院主要是为了检查或者治疗，对到达时间有较高的要求，因此交通方式选择驾车和电动车出行，而步行前往效率过低且耗时太长，不将其列入考虑。居民前往药店往往就近消费，驾车出行反而花费更多时间因此不予考虑。利用ARCMAP10.2中网络分析模块，设定道路通行速度后，得到基于汽车、电动车-医院的可达性及基于电动车、步行的药店可达性，结果依次如图1～4所示。

图2 基于电动车-医院的可达性结果图

图3 基于电动车-药店的可达性结果图

图4 基于步行-药店的可达性结果

将结果进行整理，以5min为界将到达时间分为4级，得到表1的可达性分级结果。结合可达性分布图，对结果进行分析可得,从医院角度来看，永济市医院医院的驾车可达性较好，其中城北街道和城西街道的可达性较高，居民点基本可在10min之内到达最近的医院，卿头镇和栲栳镇的西北部缺少医院；采用电动车出行的医院可达性一般，一般需要10～20min才可到达，相比汽车出行效率较低。从药店角度来看，电动车可达性整体一般，西北、东北、东南角有部分没有服务区覆盖，其它地区分布较均匀。各等级分布的情况与骑行电动车前往医院的情况相似；步行的可达性结果较差，即使是最大的可达性等级也仅仅覆盖了不到3%的区域，且仅分布在药店周边较小的范围。

表1 基于网络分析法的永济市可达性分级结果

2.4 基于两步移动搜索法的医疗设施点可达性分析

根据已经建立的网络数据集建立O-D矩阵进行分析，将阻力设定为道路通行时间，产生居民点到所有医疗点的最短路径。将可达性最大通行时间20min设定为分析阈值，再根据阈值d0按属性选择，保存所有最短路径中通行时间<20min的路径。再根据object字段、起始点字段将居民点人数挂接，最终使表格中的每一条记录都具有起点、终点数据，以及医疗点的医护人员数和居民点的人口数量。新建“供需比”字段记录医护人员数量和居民点人数的比值。并以医院名对数据汇总，得到每个医院中医护人员同附近20min范围内的居民数量之比，即第1步搜索的结果，得到每个医院的供需比，再按居民点汇总所有医院的需求比，得到每个居民点在20min范围内所有医院的供需比之和，即第2步搜索得到的结果。将第2次搜索的供需比赋入居民点图层中，并根据供需比的数值采用自然断点法进行分级，得到可达性的可视化结果。其结果形式如图5所示。

图5 数据处理表格示例

以驾驶汽车为例，建立O-D矩阵，分析设置中阻力选择drive_time。选取20min之内的路径，将表格进行挂接，可视化处理后得到结果，见图6；由于两步移动搜索法的可达性结果与阈值d0相关，需采取多组阈值进行可达性分析，再根据结果对比情况，分析阈值的可靠性，并得出阈值变化对可达性影响的结论。根据O-D矩阵中的最短时间数据，取所有路径的平均值46min，以及较为优秀的可达性值10min，作为对比的d0，再次重复操作。得到结果为图7、图8。圆点代表居民点，圆点的大小代表通过两步移动搜索法得到的可达性大小，越大的圆点可达性越高。

图6 d0=20min时的可达性结果

图7 d0=10min时的可达性结果

图8 d0=46min时的可达性结果

将3次结果对比得表2数据，从3组数据的变化情况可知，当选取的阈值越大时，数据变化的幅度越小，在文中体现为可达性得分的最大值降低，极差减小，且标准差降低，数据波动不明显。且随着选取阈值d0的增大，可达性区域的情况也在不断变化，从最开始集中于东部地区，当阈值增大后，逐渐过渡到中西部，最终可达性得分较高的区域向城市中心的城西、城北街道集中，符合现实情况。但当d0=46min这个较大的数值时，这种空间可达性的短缺会被忽略，造成本应是缺医地区的部分反而可达性较好，最终可能干扰了对永济市整体医疗情况的评价。因此采取20min作为d0最为合适。

表2 不同阈值的可达性结果比较

3 可达性分析结论及改进建议

结合2种可达性评价方法，为永济市改进医疗设施点可达性得出以下结论及对策。从空间可达性角度来看，无论是从医疗资源分布的数量、医疗设施点等级，或是从就医的便捷程度方面来看，永济市的医疗设施空间布局存在着不平衡。

建议在乡镇中大力推广自行车出行方式。选择骑行自行车前往药店，不仅提升了速度，扩大了出行自由，相比电动车出行更加安全、绿色、环保，值得大力提倡推广。现今共享单车仅在中大城市展开布局，在乡镇中尚未涉猎，建议永济市政府进行规划布局，开展共享单车试点工作，提高自行车出行在居民出行方式中的占比。

从非空间可达性角度来看，居民享受到的医疗服务质量也存在着一些不平衡。其中于乡镇和韩阳镇的可达性较好，北部的栲栳镇和城市中心的可达性均一般，东北地区仍存在缺医现象。建议从3个方向进行改进：提升现有医院的自身等级、质量，建议对现有的医院进行提升改造，增强医疗技术，增加医护人员，以保证周边居民能够享受到医疗服务；可以在城市中心外围地区布局新的医院，以分担城市中心医院的服务压力，提高城市居民点的医疗可达性；发展基层医疗，提升基层医疗质量，鼓励引导周边居民就近就医，缓解就医人数过多对城市中心医疗点的压力。

从研究方法本身来看，2种研究方法各有优劣。网络分析法能够切实模拟真实行进道路，得到的空间可达性范围更加准确，得出的结果以服务区占总共居民点比例显示，各个医疗设施点的可达性情况一目了然；两步移动搜索法同样基于矢量数据，且其使用的非空间要素作为评价标准，可以全面考虑居民点和医疗点二者的情况，结合医疗设施点的供给和居民点的需求情况，得到的可达性情况较为科学。但由于阈值的选取值会对结果产生影响，阈值过小时许多居民点的可达性会被忽略，而阈值过大时可能会将空间可达性较差的缺医地区包括在内。