基于年龄结构的综合医院分布的空间公平研究
———以武汉市主城区为例
余 珩1,陈奕云1,2
,汤 坤1,余梦颖1
(1.武汉大学资源与环境科学学院,武汉430072;2.剑桥大学发展研究中心,剑桥CB39DT)
摘要:以武汉市主城区为例,结合路网修正高斯型两步移动搜索法评估综合医院的可达性,分析包含未成年人、老年人在内的不同年龄结构人的空间公平。结果表明:综合医院的可达性总体呈现长江西岸较高、东岸较低的特征,且各社区到达综合医院的便捷性差异较为明显。根据路网距离对高斯型两步移动搜索法进行修正可以提高结果精度。多数综合医院的分布对高比例未成年人社区和高比例老年人社区无明显倾向性,未成年人面临较严重的不公平问题。仅有少数综合医院的空间分布具有一定的全局性和前瞻性。
关 键 词:综合医院;空间公平;可达性;两步移动搜索法;武汉市主城区
中图分类号:TU984 文献标志码:A 文章编号:10032363(2021)03?0056?07doi:10.3969/j.issn.1003
2363.2021.03.010收稿日期:2020-01-25;修回日期:2021-04-14基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFD1100801)作者简介:余 珩(1997-),女,陕西西安市人,硕士研究生,主
要从事城市地理学与可持续发展研究,(E mail)peiheng@whu.edu.cn。
通信作者:陈奕云(1983-),男,福建泉州市人,副教授,博士,
主要从事地理信息科学与可持续发展研究,(E mail)chenyy@whu.edu.cn。
0 引言
2016年,《“健康中国2030”规划纲要》提出,要大力推动健康领域基本公共服务均等化,逐步缩小人间基本健康服务和健康水平的差异。2017年印发的《“十三五”推进基本公共服务均等化规划》及2018年印发的《关于建立健全基本公共服务标准体系的指导意见》均指出,推进公共服务均等化,对于增进人民福祉、增强全体人民在共建共享发展中的获得感具有重要意义。公共服务指与社会大众的医疗、教育、商业和文化体育等息息相关的基础性服务,是社会性质服务业依托的载体,其中公
平正义是衡量公共服务发展的重要标准。综合医院是事关居民生活品质的公共服务设施之一,其布局和配置直接关系到居民幸福感。不同属性特征的居民获得综合医院服务的机会和权力是否公平是新时代公共服务研究的重要议题
[1]
。武汉市当前医疗服务在
数量与质量上难以满足居民日益增长的需求,城市内部医疗服务设施的供给和布局造成居民“看病难”问题突
出,社会分异加剧了分布不平衡的问题[2]
。在社会转型
的背景下,更应在考虑医疗服务需求的基础上揭示综合医院的空间分布,为未来医疗资源投入及空间布局优化提供参考,从而促进全民健康,维持社会公平正义。
公共服务设施的可达性是公平性评价的重要指标。国内外有关公共服务设施可达性的研究较为成熟,而关于公平性研究涉及较少。相关研究包括3个方面:一是
致力于设施物理可达性模型、方法的发展与改进。可达性测度方法繁多,国内外尚未形成统一公认的方法。常用的有比例法、核密度法、最近距离法、两步移动搜索法(
twostepfloatingcatchmentarea,2SFCA)和潜能模型[3-4]
。2SFCA综合考虑供需状况和距离因素,应用广泛,涉及教育[5-6]、医疗[7-8]、公园绿地[9-10]、养老[
11-12]等设施的评价。在后续研究中,2SFCA不断被改进。如增强型、重力型、核密度型、高斯型的基于引入距离衰减
函数的扩展模式[13],可变半径型、动态半径型、多级半径型、最近设施型等针对搜寻半径的扩展模式[9,14],胡弗型、优化型等针对需求或供给竞争的扩展模式[15-16]以及多交通型、通勤型等基于出行方式的扩展模式[17-18]。二
是在公共服务设施可达性的基础上衍生出的设施空间布局、优化与分异研究。国外研究开展较早,围绕着公平和效率主线从多角度综合评判公共服务设施的布局,并建立了区位模型对空间布局进行优化,从关注空间公
平发展到关注社会分异,同时也对机制进行研究[19]。国
内经历了设施选址、空间布局评价和设施均等化3个阶段。研究内容涉及城市公共服务设施配置策略、标准及
选址[20-21]
。如对北京、上海等空间单元的城市公共服务
设施布局进行现状评价与分异研究,并提出优化建
议[22-23]。三是以“人”为出发点,结合社会经济因素研
究设施分配的公平与公正。公共服务的公平性研究经历了从地域均等到空间公平再到社会公平的3个阶
段[24]。J.F.Kain提出了“空间不匹配”概念[25],随后国
外研究开始关注弱势体的公共服务设施配置,即公共服务设施在不同区域、收入、种族间是否按照公平的方
式配置,并且考虑儿童及老人的需要[26]。由于研究区
域、尺度、测度方法不同,没有形成统一的结论,即“未形成模式的不平等”(unpatterned
inequality)。受限于社会空间数据的获取难度和精度,国内相关研究较为匮乏,多是利用问卷调查和半结构式访谈探究居民个体对公
第40卷 第3期 2021年 6月地域研究与开发
AREALRESEARCHANDDEVELOPMENTVol.40 No.3
Jun.2021
共服务设施的需要和满意度,以判断城市公共服务设施
剥夺的水平[27]
。已有研究对不同等级的公共服务设施
的公平程度探讨较少。对社区等精细化空间单元关注不足,影响评价结果的精确性,且缺乏不同空间尺度的对比。对“人”的需求尤其对不同社会属性的居民与公共服务设施的匹配程度关注不足。研究结论以描述性分析为主,对空间规律的挖掘及归纳较少。针对以上不足,本研究以武汉市主城区为例,基于路网距离修正高斯型两步移动搜索法(modifiedGaussiantwostepfloatingcatchmentarea,MG 2SFCA)进行综合医院的可达性测度和空间公平的评估,促进医疗资源分布的公平公正。
1 研究区域、数据来源与研究方法
1.1!"#$%
研究范围为《武汉市城市总体规划(2017—2035年)》中划定的主城区,即武汉市三环线内的中心城,涉及江岸区、江汉区、 口区、汉阳区、武昌区、洪山区和青山区7个行政区(
图1)。该区域包括由武昌片区、汉口片区、汉阳片区组成的中央活动区、6个城市副中心(谌家矶、汉江湾、四新、南湖、鲁巷、杨春湖)
和东湖绿心片区。
图1 武汉市主城区
Fig.1 MainurbanareaofWuhanCity
1.2!()*+6}~
以社区为单元,基于社区人口和综合医院的相关数据进行可达性分析。人口数据来源于湖北省统计局关于武汉市2014年的人口普查资料,选取0~18岁和60岁及以上两个年龄段来代表未成年人和老年人体。综合医院数据来源于2020年武汉卫生统计年鉴与各医院,包含武汉市三环内的55所综合医院的床位数量、医卫人员数量等。道路数据和社区边界由武汉市自然资源与规划局图件矢量化获得。
依据综合医院的文字地址确定地理坐标,导入Arc GIS中生成相应的点图层。建立路网数据集,并生成含有拓扑关系的武汉市道路网。随后打断结点,进行拓扑检查和修改。
1.3!ÌͽÁÎÏ'6ÐÑ
1.3.1 两步移动搜索法(2SFCA)。2SFCA由J.Radke
等[28]
提出。2SFCA以需求地与供给地为基础,移动搜索
两次。它通过对阈值的限制,能够精确地模拟实际情况,应用于初级医疗保健设施、城市公园绿地等城市公
共服务设施可达性的评价[
3]
。然而2SFCA未能考虑距离衰减对辐射范围的影响,导致辐射范围在空间作用域
的任何地点都均匀分布[6]
武汉移动营业厅。因此,引入距离衰减函数可
克服该缺陷。
1.3.2 修正高斯型两步移动搜索法。D.Dai[9]提出把
高斯函数作为2SFCA中搜寻半径内的距离衰减函数,这一改进方法为高斯型两步移动搜索法(Gaussiantwostepfloatingcatchmentarea,G 2SFCA)。G 2SFCA以欧式直线距离为搜索半径,会过高估计综合医院的可达性。因此,引入城市道路网数据对G 2SFCA进行修正,得到修正的高斯型两步移动搜索法(MG 2SFCA)。首先,根据医疗服务设施的不同等级,给定空间作用域;对落入空间作用域内的每个社区的人口,用高斯方程来赋权重,同时对加权后的人口求和,得到该医疗服务设施总需求数,即社区的常住人口,随后将医疗服务设施的规模除以总需求数得出供需比。计算公式为:
Rj=Sj∑
k∈{dij≤d0
}DkWr 。式中:Rj为供需比;Sj为医疗服务设施j的规模,以床位表示;dij为社区i到医疗服务设施j的距离;d0为空间作用域的距离;Dk为在某等级医疗服务设施j的空间作用域内(dij≤d0
)的社区k的常住人口数;Wr为考虑空间摩擦的高斯方程,计算公式为:
Wr=[e-0.5×(dkj/d0)-e-0.5]/(1-e-0.5) 。
式中:e为常数项;dkj
为从社区k到医疗服务设施j的空间距离。其次,给定社区另一个空间作用域,计算空间作用域内的每一处医疗服务设施的供需比,利用高斯方程赋以权重并对加权后的供需比加和,得到每个社区内的
各等级医疗服务设施可达性。空间可达性越好,作用域内的居民到综合医院就医的阻碍越小。不同空间域的可达性差异越小,综合医院的空间布局就越均衡。可达性计算公式为:
Ai=∑
k∈{dij≤d0
}RjWr 。式中:Ai为社区i的各等级医疗服务设施可达性。基于实际路网建立O
D成本矩阵,计算各社区到医疗点的最短步行时间,求得平均值为0
.4h。依据人的平均步行速度为5km/h[29],取2km的空间作用域;提取每个社
区的质心,随后计算基于实际路网的医院点与社区质心的距离,利用该距离计算基于高斯方程加权的综合医院需求,按社区的质心来加和并计算供需比;分别提取每个社区质心空间作用域内的医院点,并计
算社区与提取后医院点的距离,该距离同样基于实际路网,随后计算基于高斯方程加权的社区需求,按照社区质心对供需比例加和来得到综合医院可达性。
·
75· 第3期余 珩,等:基于年龄结构的综合医院分布的空间公平研究
2 结果与分析
2.1!ÒÓÔÕ= 78@A
选取的综合医院为政府举办及政府支持的非营利性医院,根据《医院分级管理标准》,将综合医院分为三级、二级、一级和其他。综合医院的供给和分布影响可达性,因此,从数量和分布两方面分析综合医院设施服务情况。从等级上看,三级医院占比较大,集中于武昌区、江岸区和 口区。从行政区上看,武昌区综合医院数量最多,共14家,江岸区和 口区次之,与三级医院的数量分布情况一致。从分布来看(图2),综合医院集中于二环内,在黄鹤楼风景区北部、武广商圈及武汉天地商圈有大范围集聚,在青山工业区有小范围集中。二环与三环间的综合医院相对欠缺,尤其是汉阳区和洪山区。后者行政区域面积较大,综合医院分布分散,集聚性较差。总体上,二环内的医疗资源趋于饱和,集聚度较好,但规模较大,导致患者过于集中、工作人员过多、管理难度加大、服务质量下降、综合效率偏低等问题。
2.2!Ö×ÌgØ'CÙÚk@ALÛ7q
2.2.1 总体特征。将可达性结果分为高、较高、中等、较低和低5个等级。医院可达性整体上呈现长江西岸较高、东岸较低的空间分布特征。
西岸的可达性区域较
图2 综合医院等级空间分布Fig.2 Gradespatialdistributionofgeneralhospital
聚集,东岸分散(图3)。2SFCA与MG 2SFCA得出的可达性都显示研究区内整体上低值区域覆盖范围较广。同时,两种计算方法的可达性最高值分别为0.283,0 495,最低值为0,数值变化差异较大,表明各社区到达医院的便捷性的差距较明显。商业发展快的区域可达性较高,综合医院医疗资源丰富,路网便利。就行政区而言,可达性中等及以上区域集中在江汉区、江岸区、 口区和武昌区,洪山区和汉阳区的可达性区域分布不均,低等级的可达性区域较多,这与综合医院的分布特征一致。就组团而言,二环线以外的高值区域形成4个规模不一的组团,西岸1个,东岸3个。西岸组团临近中央活动区,其中一部分延伸至汉江湾附近。东岸北部组团沿江分布,东岸东部组团集中在鲁巷附近,东岸南部组团规模较小,环绕在南湖附近。就环线而言,2SFCA计算得出的可达性呈现由中心向环线外围逐渐减弱的趋势,可达性等级为中等及以上的区域主要集中在二环线内。长江西岸与东岸分别呈“均匀式”与“分散式”分布特征,东湖附近及紧邻二环线的区域可达性较高(图3a)。MG 2SFCA计算结果表明,可达性中等及以上的区域不连续,较为分散。长江西岸一环与二环的交界处综合医院密集,尤其是三级综合医院数量较多,且该处人口密度大,符合实际情况。东岸则反之,低值区域多分布在二环外,虽然存在一些二级以上的综合医院,但数量较少且分布不均(图3b)。对比二环外的
人口密度,长江东岸东南部人口密度高,但综合医院数量匮乏,形成了大片低值区。西岸西北部人口密度较高,但医院数量较为缺乏,空间分布更靠近二环。
2.2.2 社区尺度特征。随着对距离计算方式的转变,社区可达性高低的占比发生改变(表1)。相较于2SFCA,MG 2SFCA的可达性等级低的社区比例下降,高、较高、中等和较低可达性的社区占比上升,其中中等可达性社区上升比例最大,计算出的整体可达性上升。
2SFCA计算得到的各可达性等级差异不够明显,社区间的可达性区分度较小,低、较低可达性的社区较多,
而在
图3 两种计算方法下的可达性空间分布对比
Fig.3 Comparisonofspatialdistributionofaccessibilityunderthetwocalculationmethods
·
85·地域研究与开发第40卷
表1 两种计算方法下社区尺度可达性分级统计
Tab.1 Statisticsofcommunityscale
accessibilityclassificationundertwocalculationmethods
可达性等级2SFCA
社区数量/个比例/%
MG 2SFCA
社区数量/个
比例/%
高16315.7818618.01较高16415.8820619.94中等16215.6821620.91较低16616.0719919.26低37836.5922621.88合计
1033
100.00
1033
100.00
考虑路网距离的情况下,由于道路空间分布的异质性,各可达性等级之间及社区数量的变化幅度较大,高、较高可达性等级的社区增多,整体可达性上升。高可达性等级社区至少包含1个三级医院,
且周边路网发达,人口密度较高,与实际更为贴近,说明MG 2SFCA可以提高结果的精度。对于医
院而言,单个医院点的辐射范围由先前几个社区缩小到更少的社区。由于2
SFCA的搜索半径呈均匀圆环状,在行程道路中产生的时间阻抗未纳入考虑,一旦医院到社区质点的距离在2km内,算法会将该处算入供应范围内,而MG 2SFCA受路网距离复杂度的影响,单个医院覆盖的社区数量减少。
2.3! ÜHdÝÞßÒÓÔÕ78C= àV
公共服务设施的配置应与城市居住人口的密度分
布契合,即公共服务设施的规模和布局与居住人口的数量及分布对应,如不对应,则是失衡或非公平的关系。2018年“家庭健康认知与行动调研”显示老年人和未成年人是疾病高发人。社区是居民生活的基本单元,当社区中包含大量未成年人和老年人体时,综合医院的配置和布局要关注这些体,当紧急病情发生时能够就近得到和救护。因此,高就医可达性不仅可以维护未成年人的就医权益,还可以为老年人的健康生活提供保证。为探究综合医院的社会公平性,基于人口密度和综合医院可达性空间分布,在社区层面对未成年(≤18岁)和老年人体(≥60岁)的公平性进行评价。首先计算各社区中不同体的密度,将可达性、未成年人与老年人密度分别合并为高(较高)、中等和低(较低)
3个等级。其次计算各社区未成年人和老年人人口占社区总人口的比例,并划分为高、低两个等级。前者按自然间断点分级法,以9%为界定标准,后者根据国际老龄化社会的划分标准,将10%作为等级界定比例,并对不同年龄结构人口比例与可达性数据进行统计。未成年和老年人高密度社区主要集中在二环线内,尤其集中于汉口历史文化风貌区、沙湖公园附近的杨春湖副中心及鲁巷副中心,三环线附近人口密度较小(图4)
。
图4 武汉市主城区不同人空间分布密度
Fig.4 DensityofspatialdistributionofdifferentpopulationintheWuhanmainurbanarea
首先,少数综合医院的空间分布具有一定的前瞻性和倾向性。将人口密度与可达性进行叠合,发现两个体的分布存在相同特征(图5)。两个体的人口密度在黄鹤楼景区、武广商圈、江汉路商圈、菱角湖万达商圈与可达性基本匹配。黄鹤楼景区周边路网发达,交通便利,综合医院数量多,尤其是三甲医院。武广商圈、江汉路商圈、菱角湖万达商圈经济发达,同时3个商圈所在的汉口历史文化风貌区属于老城区范围,人口密度较大,医院布局紧密,这些区域能够满足两个体的就医需求。在沙湖公园附近、南湖西部,二者均出现明显的“低可达性-人口高密度”现象,相比老年人,未成年人在南湖西部出现这种现象的社区较多。该区域聚集
了包含武汉理工大学、武汉科技大学在内的高校,附近居住了大量中青年教师,未成年人口密集,而该区域的综合医院数量并不多,加之受到路网和自然水体的阻隔,出现了可达性和两个人密度不匹配的状况。鲁巷及附近区域和青山工业区的部分区域呈现“高可达性-人口低密度”和“高可达性-人口密度中等”特征,说明该地的综合医院分布具有前瞻性和倾向性。鲁巷作为光谷的核心地带,聚集了大量高校和科研教育资源,年龄结构更倾向于中青年,随着经济和科技的发展,完善的综合医院配套和高可达性会
为育龄年轻人、未成年人及老年人带来便利。青山工业区分布多家企事业单位,而职工综合医院也遍布周边,可达性良好,既能满足一般
·
95· 第3期余 珩,等:基于年龄结构的综合医院分布的空间公平研究
图5 综合医院的可达性与人口密度空间匹配
Fig.5 Spatialmatchingofaccessibilityandpopulationdensityofgeneralhospitals
体的需求,也能为未成年人和老年人提供充足的医疗服务。
其次,多数综合医院的分布对高比例未成年人社区和高比例老年人社区无明显倾向性。在两个体的高比例社区中,可达性低的社区占比分别为61.2%,61.0%,而可达性高的社区占比分别为23.5%,22.5%,表明综合医院的空间分布对两类人无较大的倾向。未成年人和老年人是对医疗服务较敏感的体,社区的体占比高意味着对就医有更大的需求。在配置层面,一些综合医院往往在中心城区或整体人口密度较大的社区附近集聚,而忽略社区人口的整体年龄构成,尤其是未成年人口和老年人口比例均高于界定值的社区,从而导致某些社区就医需求高,而到达医院却需花费更长时间,
例如位于南湖附近的社区。另外,高血压、糖尿病等潜在慢性病引发的突发性脑卒中已经成为中国人过早死亡的5个因素之一,尤其是老年人。若社区附近综合医院的数量供给不足,等级较低,则在日常养护或疾病突发时,难以满足老年人的住院需求。在未成年人和老年人体层面,由于行动不便,他们更倾向于选择附近的医院就医,而武汉市水系众多,在交通上受到了水体阻隔,从而导致综合医院的公平性降低。路网因素也是影响综合医院分布倾向性的重要因素[30-31]。
最后,未成年人相较于老年人面临着严重不公平。未成年人和老年人高比例社区分别占总社区的32.8%,25.9%。中国社会老龄化现状日趋发展,武汉市也正步入深度老龄化社会,对老年人的关注日益增加,而现有情况未显示出对未成年人的倾向性,在综合医院配置时对未成年人关注度明显不足。在无明显年龄结构的倾向性下,需兼顾更多未成年人口比例高的社区,并在规划时将其作为重要因素纳入考虑。随着城市快速扩张,大量房地产项目在三环线附近落地,同时市中心房价也随之升高。在高房价压力下,处于育龄阶段的年轻人和外来人口往往选择在公共服务设施配套不完善和可达性较低的三环线附近定居。未来几年,该区域的未成年人口比例激增。老年人往往倾向于居住在老城区,综合医院配套充足,暂时能够满足老年人看病的需要。在资本化主导的城市空间生产中,医院集聚于商圈附近,空间分布格局逐渐异化,弱势体尤其是未成年人有被资本排挤的趋势。无论是未成年人还是老年人,都需得到持续关注。
3 结论与建议
3.1!HI
武汉市主城区二环内的医疗资源趋于饱和,尤其是武昌区、江岸区和 口区,且集聚度较好。二环与三环之间综合医院相对欠缺,尤其是汉阳区和洪山区。
主城区综合医院的空间分布呈现长江西岸高、东岸低的特征,低值区域的社区数量较多。各社区到达医院的便捷性差距较明显。在社区尺度,MG 2SFCA计算出的社区整体可达性上升。MG 2SFCA可以提高结果精度,更贴近现实情况。
公共服务设施的配置应与人口密度有契合关系。仅有少数综合医院的空间分布具有一定的前瞻性和倾向性。多数的综合医院配置对未成年人和老年人等特殊体的关注不足。未成年人相较于老年人面临更严重的不公平问题,综合医院的空间格局逐渐异化。3.2!JK
因地制宜,考虑人口的动态变化,在规划中适当预留综合医院用地。针对可达性较低而人口密度较高的社区,可适当引导过度集聚地区的医院的部分服务功能迁移至这些社区附近。针对可达性高的社区,可适当增加床位和医护人员数量。
综合医院的规划布局应与交通规划相结合。按照科学性、实用性与前瞻性相结合的原则,对于等级高、床位较多、医疗服务能力强的综合医院,可提升周边街道空间的品质,扩大医院的辐射范围,通过合理的交通规划实现医院共享。
增加对特殊体和不同阶层、职业需求人就医的关注。结合大数据和实地调查等方法,对未成年、老年人体、妇女等弱势体,或外来务工者、在读大学生等
·
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·地域研究与开发第40卷
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