基于手机信令数据的镇级医疗设施评估

　　摘要：目前，现有的医疗设施评估研究多从可达性或均等性单一视角开展，所用数据的精确度、时效性均不足，评估结果容易产生偏差甚至误导。对此，本文选取时效性较高的POI和手机信令数据，以分级分类的医疗设施可达范围的综合覆盖次数表征可达性强度，以可达性强度和居民空间分布的耦合情况表征均等性水平，从可达性和均等性两个角度对广东省中山市西北组团的镇级医疗设施展开综合评估。结果显示中山市西北组团的医疗设施可达性相对较好，服务范围覆盖较大;总体均等性较好，但局部仍存在医疗设施服务强度和居民分布数量不相匹配的现象。最后文章基于评估结果将研究单元划分了四类，并针对每一类提出对应的提升策略。

　　关键词：医疗设施评估;可达性;均等性;POI;手机信令;中山市西北组团

　　引言

　　新世紀以来，由于SARS病毒、甲型H1N1流感病毒、MERS病毒等引起的重大疫情，国内外开始重新审视健康社区这一规划议题。美国疾控中心(CDC)，大伦敦政府(Greater London Authority)等政府组织均发布了有关健康社区的文件，明确提出合理的医疗设施体系和布局是构建健康社区的根本[1]。众多医疗学者也分别从HIV的即时检测与全面治疗[2]、老年人健康指数的提升[3]、居民心理健康指数建设[4]等不同角度论证了多级医疗设施合理布局的优势。2020年初当新型冠状病毒(COVID-19)疫情爆发时，各地需要有效地隔离疑似或确诊病例，并组织起科学的防控措施。这不但要求定点收治病例的医疗设施需在高压下稳定地运行，同样要求非定点医疗设施尤其是社区级医疗设施从各方面辅助社区进行防控管理和非疫情轻症病例的及时救治，从而缓解定点医院的问诊压力，因此各级医疗设施的合理布局是未来城市疫情防控的重要基石。总体来说，从健康社区和疫情防控的角度来看，医疗设施稳定的体系与合理的布局是未来城市安全健康运行的基本保障[1]。

　　医疗设施作为社会公共服务的重要组成部分，其科学的评估方法一直以来是众多学者关注的重点[5-7]。学界认为医疗设施布局的核心评估要求可浓缩为充分满足可达性和均等性两点，这两点也直接反映在了克里斯塔勒的中心地理论中[8]。具体来说，可达性是指在空间分布上能够覆盖大部分的区域，均等性则是在数量上满足不同区域居民的日常生活需求。针对可达性而言，学界讨论的内容基本集中于医疗设施的可达程度/便利程度，但对于其描述算法，却有着截然不同的3种空间模型/理论，主要包括：(1)以医疗设施的最远服务距离覆盖面来描述设施可达性[9-10];(2)以医疗设施机会积累的数量来描述设施的可达性，即通过居住地至医疗设施的便利程度来量化医疗设施的可达性[11-12];(3)以空间相互作用来描述设施可达性，该模型以Batty总结的城市引力模型为原型[13]，构建医疗设施—居住地的引力模型，加入人口规模、床位数等影响因子，推断医疗设施的可达性[14-15]。对于均等性，学界主要的研究方向有3类：(1)医疗设施的应用性测量和评估，采用的算法包括墨兰自相关系数测定、极差测定、基尼系数测定、集中曲线测定等，其所反映的是医师、床位数、医疗设备数等医疗资源在区域内分布的相对均衡状况，主要适用于研究范围相对较大的区域[16-17]。(2)基于指标体系的医疗设施均等性综合评估，即通过构建评估体系来计算综合平衡指数，并以此为根据判断医疗设施的均等情况[18]。(3)医疗服务均等性水平评估，该类评估基本以居民需求为核心视角，通过不同人群所接受的医疗服务情况来判断均等性水平，具有去空间化的属性[19-20]。

　　综合来看，现状研究基本聚焦于可达性或均等性的其中之一，少有两者综合的考虑，这也造成了医疗设施服务水平评估的片面性。可达性和均等性研究主要涉及两个问题：(1)现有不同级别的医疗设施服务范围的空间分布分别是怎样的，能否进行综合评判 (2)现有医疗设施的空间分布情况能否和居民医疗服务需求的空间分布保持一致 首先，现有多数医疗设施的均等性/可达性研究仅聚焦于公立医院，缺少将民营医院、社区卫生站、诊所等不同级别医疗设施纳入的综合评估研究，从而对整体医疗设施的评估有失偏颇。再者，由于数据的缺乏，很多医疗设施的评估研究仅能在尺度较大的情况下体现一定的科学性[21]，且在人口快速流动的当下，静态的指标性数据难以有效地揭示居民居住地的真实空间分布[22]，缺乏检测社区问题的能力。但是，伴随着数据时代的来临，更精准的数据使得城市管理者能够对现有城市问题做出更加准确的诊断，正如Batty所言，信息与通讯技术为新数据的使用提供了新的契机，从而有助于我们以最佳的尺度来观察和检测城市并感知城市脉搏[23]。在众多数据中，POI数据和手机信令数据以其“新、快、准”的特点成为了描述城市活动和人群分布的新数据源[24-26]，大量的新兴城市研究均基于此类数据开展。

　　因此，本研究以广东省中山市西北组团为例，采用POI和手机信令这两类新数据测度医疗设施和人群分布情况，通过医疗设施服务能力的分级加权计算，更全面地从可达性和均等性两个角度对镇级医疗设施服务开展综合评估，达到准确认识现有医疗设施的分布特征，为后续国土空间规划的要素配置打下评估基础。

　　1 数据来源与研究方法

　　1.1 研究区域与数据来源

　　本次研究区域为中山市西北组团七镇，即古镇镇、小榄镇、东凤镇、南头镇、横栏镇、东升镇和阜沙镇(见图1)。选取该地区为研究区域一方面是由于该地区人口相对密集，城镇化水平较高，区域内医疗设施较多，医疗资源和服务水平也相对较高;另一方面，现有文献多数更加关注城市中心区的医疗设施服务情况，而忽视了高城镇化率的城镇外围地区。综合而言，该区域作为经济较发达且外来务工人员较多地区的样本，其医疗设施的评估对于粤港澳大湾区其他类似的镇级行政区(如东莞厚街，佛山北滘等)有相对较强的借鉴意义。

　　本次研究数据主要采用手机信令、POI数据和OSM路网数据。其中，手机信令数据所记录的是手机用户与发射基站之间的通信数据，基站会记录其所覆盖范围内用户进入和离开的相关数据，所以能反映一定时间段内该发射基站覆盖内的活跃用户数[28]。本研究所采用的手机信令数据来源于中山移动公司，该公司在中山市场占有份额达70%以上，且用户选择手机通讯商并没有明显的空间分布差异现象，因此，该数据在一定程度上保证了其所反映城市人群流动特征的真实性。而POI数据采集自百度地图和高德地图的公开数据平台，两家地图企业占据当前国内市场份额的90%以上，数据精确程度高。在剔除两个地图重复采集的数据后，研究采集七镇行政区划内医疗设施POI共计121个。路网所使用的矢量数据来源于OSM网络地图，并进行了一定的处理修正。

　　1.2 研究方法

　　1.2.1 医疗设施分级分类的可达性测度方法

　　用户手机会自动选择信号较好的基站连接，而在理想状态下基站信号的强弱主要取决于用户与基站的距离[29]。根据此原理，研究采用Voronoi图法划定手机基站小区分布情况，并以此为研究底图开展后续空间研究(见图2)。

　　研究采用基于路网计算的医疗设施服务区域覆盖次数来描述设施可达性。以基站小区为例，如果小区被1个医疗设施的服务范围覆盖，记为1;如果被2个医疗设施覆盖，记为2，以此类推。由于居民对于不同级别医疗设施的需求有所差距，所以在具体计算设施的覆盖次数时，研究会以加权的方式对不同类别的设施进行整合。具体方法是首先将医疗设施的POI分为公立医院、民营医院、村/社区卫生站和民营诊所四类，然后基于路网来计算每类中每个医疗设施的服务覆盖区域，最后综合四类设施并统计覆盖次数来计算每个基站小区医疗设施可达性。这一计算可通过软件ArcMap中的服务区分析完成。值得注意的是，每级设施会采用不同的计算方法来推导最远服务距离，继而划定服务区域。其中公立医院、民营医院的服务距离是基于镇域所需床位数来计算(见表1)。其公式如下：

　　其中Lb是b医院服务距离;k是调整系数，与路网密度有关，这里取0.707(20.5);Hb是b医院床位数，z是千人床位数，这里依据《全国医疗卫生服务体系规划纲要(2015—2020)》[30]，取每千人6张;Pa是a镇区常住人口数(单位：千人);Sa是a镇区面积。

　　村/社区卫生站服务范围依据《城市居住区规划设计标准》(GB50180-2018)为1500米;民营诊所则取卫生服务站的一半距离(750米)为服务范围。

　　当所有类别的服务范围计算完成之后，通过ArcGIS叠加生成空间可达性的分布图。值得注意的有两点，其一，叠加可达性的时候需留意可达范围覆盖的面积，如果没有全部覆盖基站小区，需要按照面积比例来计入可达性。举例而言，假定j小區的可达性为Rj，若可达范围仅覆盖小区面积的50%，那么可达性记为0.5Rj;其二，不同级别的医疗设施需要叠加不同的权重。

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文章名称： 基于手机信令数据的镇级医疗设施评估

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