基于POI数据的医药零售店分布特征及可达性——以兰州市为例

白永平， 张文娴， 王治国

(西北师范大学 地理与环境科学学院， 甘肃 兰州 730070)

大数据时代，健康成为社会各界的热门话题[1]，零售药店作为医药行业最基本销售单元，一直呈现激烈的竞争态势，“互联网+医疗”的兴起和普及、单一功能向“诊所+药店”模型的转型，使得患者求医问药更加便捷，减少了基层医疗机构的就诊量，为零售药店的发展增加了契机[2]。随着“无人售药机”的出现，为居民提供24小时服务，使得药店不仅增加收益，也无间断地满足消费者的生活需求，这一改进强烈地冲击了传统零售药店的经营销售模式，传统药店改进模式，突破原有格局迫在眉睫。因此合理运用地理学思维探究零售药店服务供给的空间分布与社会需求之间的平衡关系，对促进零售药店的空间布局合理优化，提高便捷程度尤为重要。

地理学视角在医疗服务领域的应用研究逐渐深入，国外学者的研究方面，Halkos等[3]采用希腊当地公共医疗卫生支出数据测算了希腊的公共医疗卫生服务效率;Taylor等[4]对美国残疾老年人的就医步行可达性进行了研究分析;Sibley等[5]聚焦了加拿大就医可达性的城乡差异;Guagliardo[6]通过对以往医疗可达性研究的回顾总结，运用地理空间信息技术和引力模型对美国部分地区的医疗可达性进行研究。国内的研究方面，马志飞等[7]采用年鉴数据对医疗卫生水平的均衡性、时空演变规律等进行总结;黄秋彧等[8]对于医疗卫生产出效益进行了研究。随着互联网技术的不断成熟，依托于兴趣点(Point of Interest，POI)大数据的城市空间位置服务的相关地理学研究不断深入，研究学者都做了广泛的研究[9-16]。医疗服务领域的研究也逐渐向POI大数据靠拢，在研究尺度上主要是点模式研究法，多数聚焦单个城市内部医疗配备设施发展，少数研究将研究领域拓宽到省域乃至全国。在研究内容上包含医疗服务设施的空间分布格局、聚类模式、服务范围评价、可达性水平以及影响因素[17-18]等。可达性即为空间上两点之间的交通难易程度，就医可达性是指居民获得医疗卫生服务的便捷程度。其中大量研究均利用两步移动搜寻法、引力模型，最小行进成本法等常用方法探究就医空间可达性，从时间成本以及服务半径两个角度进行医疗可达性的测算。杨雅钧等[19]运用GIS技术对福州市医疗资源的分布特征以及可达性进行研究;柳泽等[20]对两步移动搜寻法进行改进，研究县域视角下的医疗设施可达性。曾文等[21]从居民地斑块入手，通过距离测算其与医疗设施的最短距离，分析其医疗可达性。

综上所述，国内对于城市医疗设施空间区位的关注逐渐深入，对医疗保健方面研究集中于大型医疗服务机构的建设与服务，缺少对零售药店这类基本服务单元的探讨[22]；研究尺度多以省、市、县为基本单元，精确到街道层面的研究较少，零售药店作为基本服务单元，具有数量多、分布散的特征，市、县、区作为基础研究单元范围过大，难以准确分析其分布特点及可达性水平；研究数据上所采用的POI数据具有精准性、时效性等年鉴数据无法比拟的优势。因此,本文以兰州市中心城区50个街道为基本单元，利用核密度估计法、Ripley′s K函数及欧氏距离分析等方法，选取2019年兰州市零售药店POI数据，探究零售药店的空间分布模式以及可达性水平，以期对零售药店空间优化转变提供参考，促进医疗健康空间协调发展。

1 研究区概况

兰州市作为甘肃省省会，是西北地区的交通要塞。黄河穿城而过决定了兰州城区条带状发展的基调，人口、经济、资源分配长期不均衡发展，来自青、藏、宁、新的少数民族人流量巨大。2018年末全市城乡居民参加基本医疗保险人数214.9万人，较上年下降2.2%，参加城镇职工基本医疗保险人数98.7万人，较上年增长6.1%。目前兰州市中心城区包括城关区、七里河区、西固区和安宁区4个区，共划出50个街道。具体概况如表1。兰州市中心城区零售店分布如图1。

表1 兰州市中心城区概况

图1 兰州市中心城区零售药店分布图

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

本研究所用基础数据包括两部分：(1)基于国家基础地理信息中心1∶400万地级行政区图进行矢量化得到兰州市中心城区概况图;(2)通过GeoSharp软件获取居民点数据以及零售药店数据，获取时间为2019年1月，经过坐标纠偏、清洗整理，保留兰州市中心城区居民点1617个,获取零售药店数据671个，其中城关区390个，七里河区141个，安宁区55个，西固区85个，24小时开放药店共45个。

2.2 研究方法

2.2.1 核密度估计法

核密度估计法可以分析点数据的集聚及离散分布特征，特别是反映地理衰减效应，常用于探讨数据分布规律。基于地理学第一定律，计算结果表现出距离核心越近的区域所受中心辐射值越大的特征。以选用要素点的位置为中心，将该点的属性值分布在指定半径为h的圆内，其中心位置值最大，属性值随着离中心距离的增加而减小。在计算过程中，越靠近格网中心，被赋予权重越大[11]。计算公式为

(1)

式中f(s)为位置s处的核密度函数,h是衰减距离阈值,n是点数,k是函数为空间权重函数，as-ai是位置s与核心要素i之间的距离。综合药店的平均影响范围，选择500 m的距离阈值进行分析，该距离可有效反映局部热点信息和整体布局特征。

2.2.2Ripley′sK函数

点要素的分布模式可能随着空间观测尺度的变化而发生改变。Ripley′sK函数可以分析在不同空间尺度范围内，点数据分布所表现出来的特定的分布模式[23]。计算公式如下：

(2)

(3)

式中A为所研究的区域面积，n为零售药店的个数，d是距离尺度，wij(d)是在距离d范围内，某一药店i与另一个药店j之间的距离。Besag为了使期望值线性化，并保持方差稳定，提出用L(d)代替K(d)。L(d)与d的关系可以检验在距离d范围内药店的空间分布格局。L(d)=0，表示空间格局为完全随机分布；L(d)>0，表示空间分布为集聚趋势；L(d)<0，表示分布状态为均匀态势。L(d)的置信区间采用Monte Carlo方法求得。L(d)的首个峰值即偏离置信区间的最大值可说明集聚水平，其所对应的d值用来说明集聚的规模大小。

2.2.3 可达性评价

根据已有研究证明，两点之间的最短可通行距离为欧氏距离的1.2～1.4倍，由此可以通过欧氏距离反推可通行距离[24]。而调查表明人们出行活动步行在5 min以内会非常乐意，设施可达性水平最好，10 min以内大多数人比较乐意，可达性仍较高。超过15 min大多数人会避免步行，而采用机动车出行，零售药店作为人们日常需求的基本单位，多数依托于住宅、酒店、繁华街区等区位，5～10 min可达最佳，借鉴相关研究，成年人步行速度取为80 m/min,则设施可达性时间及距离范围如表2所示[21,25]。

表2 步行时间、路径距离与可达性水平对应关系

提取各街道单元质心，计算其与零售药店之间的欧式距离，然后根据距离确定其可达性水平，对单个药店可达性水平相加，生成街道综合可达性水平，计算公式如下：

Ci=∑Wjcij,

(4)

式中Ci为街道单元i的零售药店可达性综合水平；cij为街道单元i对等级j的药店可达性水平；Wj为等级j零售药店的权重，考虑到24小时药店服务时间便捷程度高于普通药店，本文将24小时服务药店权重为0.6，普通药店权重为0.4[22]。Ci值越高，表明该街道零售药店可达性水平越高。

3 结果分析

3.1 零售药店空间分异特征

利用核密度分析法计算出兰州市零售药店以及居民点核密度值(见图2)。2019年兰州市零售药店呈斑块状聚集，分区差异显著，总体呈现“东南多，西北少”的不均衡空间分布特点。居民地的分布则有着典型连片聚集特征，城关区西南部、七里河区黄河沿线以及西固城区均有明显的高值聚集。居民地的分布是影响零售药店区位选择的重要影响因素，近年来，药店的发展不仅依赖于居民点的分布，更多的受到了新模式需求的影响。斑块状集聚特征表明，兰州市零售药店的分布与交通以及商业区位选择有着强相关。

(a) 零售药店 (b) 居民点 图2 兰州市中心城区零售药店与居民地核密度分析

表3 兰州市街道核密度均值

零售药店的总体分布表现出沿商业中心、交通要道、综合居民地分布的特征。高值区主要集中在城关区，七里河区部分沿线以及西固区，通过对各区街道单元核密度均值测算(表3)，可以看出几个城区高值聚集街道均值差异大。其中，高值聚集区主要出现在东部城关区张掖路、临夏路、嘉峪关路、皋兰路、铁路东村、团结新村等6个街道，七里河区的敦煌路、西湖街道、西站街道,西固区的西固城区街道以及安宁区的银滩路、培黎街道呈现次一级高值聚集。各区核密度均值差异大，资源分配不均程度较高：城关区张掖路、临夏路以及七里河区的敦煌路、西站街道都为繁华人口密集的商业中心，人流量高，交通便利，区位优势突出，药店数量高；嘉峪关路、皋兰路、铁路东村、团结新村以及西固城区均为兰州老城区的中心街道，居民住宅地集聚，常驻人口密度高，人口结构片老龄化，生活需求大，因而零售药店密集分布；安宁区培黎街道、银滩路等部分街区出现较弱聚集，与高校学生需求有着必要联系。

3.2 零售药店集聚性特征

零售药店在整体上表现出“多核心集聚”的特征，但对聚集强度和规模的地区差异性表现不明显，K函数的优点在于其衡量所有点与点之间的距离关系后，分析整个研究区域所有空间尺度上的点的聚集模式。根据计算结果显示在6.5 km距离范围内，空间分布的实际L(d)函数值均大于置信区间上限，并通过99%置信度的显著性检验，说明观测范围内，零售药店在空间上具有显著的集聚性。

图3 中心城区零售药店的Ripley′s K函数

由图3可知，零售药店在6.5 km距离范围内的空间分布的实际L(d)函数值均大于0，说明在空间上呈集聚分布，在一定距离内随着距离的增加L(d)逐渐增加，说明其集聚程度也不断增强。拐点出现在3.15 km处，L(d)函数值开始下降，说明零售药店的区位选择的空间尺度范围是3.15 km，并且该范围内集聚程度显著，距离超过3.15 km时聚集程度开始减小，出现均匀分布现象。零售药店3.15 km距离范围内集聚显著说明其集聚规模小，集聚范围内分布密集，行业竞争大。为进一步分析边界效应的影响，分别采用矩形矫正和圆形矫正对K函数进行校正，矩形矫正结果表明L(d)一直随着距离的增加而增加，直到5.4 km处才有下降趋势；圆形矫正变化情况与上述两种变化趋势相似，而且更符合无矫正时的集聚趋势，拐点出现在4.4 km处，说明零售药店的分布受到了较小的边界效应影响。

3.3 零售药店可达性空间分异特征

图4 兰州市零售药店可达性水平

方便快捷的购买需求使得零售药店这一类基本服务单元必须拥有高水平可达性，为人们提供服务。通过可达性分析测度，将兰州市54个街道零售药店的可达性水平划分为5个等级，并利用Arc GIS10.2进行可视化展示(图4)。结果表明兰州市的零售药店总体可达性水平差异显著，整体格局呈现东高西低，中间高、两侧低的分布态势。其中可达性水平最好的街区集中于城关区，七里河区的西湖街及敦煌路等区域，西固区仅有西固城区可达性水平最高。两个可达性高水平聚集区分别集中于城关区拱星墩街、嘉峪关路、渭源路3个街区以及张掖路、临夏路、西湖路3个街区，次一级可达性较好的街区毗邻高值聚集区。

城区资源分配的严重不均衡性，与城市的经济水平、历史发展以及人口流动等存在较大关联性。究其原因，拱星墩街、渭源路作为兰州老城区街道，常住居民人口基数大，资源充足，基础设施完善；张掖路作为城关区商业中心，流动人口多，交通通达性高；临夏路和西湖路则是商业中心的下级延伸，同时也是兰州少数民族聚集较多的居住活动地；敦煌路毗邻兰州西客站，是交通枢纽延伸段的商业中心，原有的常住居民基数大，以及商业中心人口的大量流动，可达性水平较高。西固区各方面发展水平较低，辐射作用弱，主城区集聚全区大多数人口以及基础设施资源，公共设施服务能力与周边其他街区发展差距大，周围街区资源分配少，可达性较差。零售药店的供给能力应充分满足人们的需求，因此可达性水平较高地区，人们的购买需求能够得到合理满足。相较主城区的可达性水平分布，安宁区与西固区的整体可达性水平一般，整体计算结果与零售药店以及居民地核密度分析相呼应，说明人口的流动以及住宅地的分布有着重要的影响力。

4 结论与讨论

4.1 结 论

本文运用核密度估计法、Ripley′sK函数、可达性分析等方法，选取2019年兰州市零售药店数据，对零售药店的空间分布格局、聚集性以及可达性进行了分析，得出如下结论。

(1)零售药店的分布呈现斑块状聚集，与居民地的分布密切相关但又呈现明显的差异性，斑块状集聚更多地受到了交通以及商业区位选择的影响。总体分布表现出沿商业中心、交通要道、综合居民地分布的特征。主要分布于城关区西南部，七里河区黄河沿线以及西固城区。

(2)零售药店空间集聚呈现多核心的特点，在一定范围内随着距离的增大，集聚程度也不断增加。区位选择的空间尺度范围是3.15 km，并且该范围内集聚程度显著，距离超过3.15 km时聚集程度开始减小。矫正结果表明药店分布受到了较小的边界效应影响。

(3)在街道尺度单元下，兰州市零售药店的可达性水平与和密度分布格局相呼应，可达性最好的街道集中于城关区黄河以南地区，人口流动以及住宅地的分布有着重要的影响。

4.2 讨 论

对于需求小、赶时间的当代年轻人，大型医院繁琐的看病流程早已不能达到人们快节奏的需求，药店简单询问拿药的快捷方式成为更多人们的选择，这样的发展趋势促使零售药店这类医疗服务发展空间逐渐增大。城市的历史发展和功能定位虽然很大程度上影响了零售药店的整体格局，但随着时代不断的变化、人口的迅速流动、地铁公交等交通条件的便捷，药店的分布应当更加趋近于均衡化，才能进一步提高人们的生活质量。逐渐形成“白日竞争激烈，夜间无人问津”的局面。

本文对兰州市零售药店的空间分布以及聚集性特征进行分析，仅仅从浅层面直观分析了兰州市零售药店的分布发展，人口的流动性及规模的影响仍有待探究。24小时药店占比少、分布不均的现状，在无人售药机即将普及的时代，能否得到改善？高密度集聚的零售药店是该扩张发展还是收缩？这一系列问题仍有待我们进一步解决。