基于GIS的农村基本医疗设施可达性与均等化研究

翁进 敬赟 谢青松 肖莉

引用格式：翁进，敬赟，谢青松，等.基于GIS的农村基本医疗设施可达性与均等化研究——以武冈市为例[J].国土资源导刊，2023，20（04）：114-124.

Reference format：Weng Jin，Jing Yun，Xie Qingsong，et al.Research on accessibility and equalization of rural basic medical facilities based on GIS——Taking Wugang city as an example[J].Land & Resources Herald，2023，20（04）：114-124.

摘 要：本文在回顾国内外医疗空间可达性研究的基础上，采用了比例模型法、最近就医距离模型法、机会积累模型法和两步移动搜索法四种空间可达性分析方法。以湖南省武冈市农村医疗设施为研究对象，行政村和医疗设施为分析单元，利用 GIS 网络分析计算各村到最近医院的可达性。采用多维度多方法进行空间分析，综合判断农村基本医疗设施可达性与均等化水平。研究结果表明，武冈市医疗设施的整体服务水平较低，农村居民面临就医不便利的问题，多数农村地区的医疗设施选择机会有限，各个乡镇均表现为医疗设施薄弱区域，市辖各个乡镇的可达性都相对较低，突显了医疗设施服务水平不均等的显著矛盾。

关键词：医疗设施；两步移动搜索法；空间可达性；GIS；武岡市

中图分类号：TU982.29        文献标志码：A          文章编号：1672-5603（2023）01-114-11

Research on Accessibility and Equalization of Rural Basic Medical Facilities Based on GIS

——Taking Wugang City as an Example

Weng Jin1，2，Jing Yun1，2，Xie Qingsong1，2，Xiao Li1，2

（1.Hunan Planning Institute of Land and Resources， Changsha Hunan 410119; 2.Hunan Provincial Key Laboratory for Land and Resources Evaluation and Utilization， Changsha Hunan 410119）

Abstract： Based on a review of research on medical spatial accessibility at home and abroad， this article adopts four spatial accessibility analysis methods： proportional model method， nearest medical distance model method， opportunity accumulation model method， and two-step mobile search method. Taking rural medical facilities in Wugang City， Hunan Province as the research object， administrative villages and medical facilities as the analysis units， GIS network analysis is used to calculate the accessibility from each village to the nearest hospital. Using multidimensional and multi method spatial analysis to comprehensively assess the accessibility and equalization level of basic medical facilities in rural areas. The research results indicate that the overall service level of medical facilities in Wugang City is relatively low， and rural residents face the problem of inconvenient medical treatment. Most rural areas have limited opportunities to choose medical facilities， and each township is characterized by weak medical facilities. The accessibility of each township under the city's jurisdiction is relatively low， highlighting the significant contradiction of uneven medical facility service level.

Keywords：medical facilities; two-step mobile search method; spatial accessibility; GIS; Wugang City

0 引言

我国长期受到社会和经济发展的制约，形成了城乡二元结构，这种结构导致了城市中的公共服务资源优势分布，而农村地区则面临医疗资源严重不足、医疗卫生条件相对滞后、医疗卫生服务水平相对较低的问题。为改善农村医疗设施的空间可达性，近年来我国持续对医疗体制进行改革，并加强基本公共服务的县域统筹，通过推进紧密型县域医疗卫生共同体的建设，促进医疗设施服务均等化。这些举措是国务院为提升农村基本公共服务水平做出的重要指示[1]。

2021年，《中共中央国务院關于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》提出了具体目标：到2025年，农业农村现代化将取得显著进展，农业基础设施的现代化将迈入新的阶段，农村生活设施的便利性将初步实现，同时，城乡基本公共服务的均等化水平将显著提高。然而，目前农村医疗资源的空间分布呈现不均衡现象，这是导致农村贫困地区居民不能及时就医的一个重要因素。因此，改善农村医疗设施的空间可达性是当前提高农村医疗服务公平需要解决的重点问题之一。

为实现医疗设施空间可达性的公平配置，规划者需要采用精确且可靠的度量方法，对空间可达性的分异情况进行定量测度。这样能够准确识别医疗资源缺乏的地区，进行医疗资源的重新调配，以缓解医疗资源分配不公的问题[2]。此外，基于GIS技术进行空间可达性分析可以解决传统规划过程中对医疗设施空间位置考虑不足的问题，从而提高稀缺医疗设施资源配置效率，减少医疗资源空间分配不公的现象。

尽管国内学者已经开展了广泛的城镇医疗卫生设施可达性研究，但对农村地区的相关研究相对较少。例如，吴建军等[3]采用GIS技术，以河南省兰考县为案例，对农村医疗设施的空间可达性进行了深入分析。程敏等[4]则在以上海市杨浦区为研究对象的基础上，改进了潜能模型，对城市医疗设施的空间可达性进行了研究。孙瑜康等[5]基于出行调查和GIS分析，以德兴市医疗设施为例，开展了县域公共服务设施配置评价的研究。另外，张纯等[6]利用GIS网络分析方法，研究了北京市保障性住房居民的就医可达性问题。胡瑞山等[7]以江苏省东海县为例应用两步移动搜索法对医疗空间可达性进行分析。这些研究为深化对医疗卫生设施可达性的理解提供了有益的参考和实证基础。

相比之下，国外学者在相关研究领域的探索相对较早，以美国学者Wei等[8]为例，他们首创了两步移动搜索法用于可达性分析，通过从供给和需求两个方面研究芝加哥地区卫生设施的可达性问题。另外，美国学者Gobalet等[9]利用GIS技术，分析了加州和田纳西州患者的空间分布特征，并将研究成果用于支持当地卫生服务规划的制定。Eason等[10]则针对Iowa地区的老年人口与医疗机构的空间分布特征进行了研究，并建立了GIS数据库，以预测医疗供给与养老需求之间的空间关系，从而制定卫生管理项目等。此外，Higgs G等[11]利用GIS技术对新诊所和医院的选址进行评估，综合考虑了已有医院、交通条件、交通流量、人口分布等因素，以确保新建医院能够更快地为患者提供服务。这些研究为医疗卫生设施可达性问题提供了重要的学术支持和实际应用价值。

通过回顾国内外可达性研究进展，发现相关研究对农村医疗设施可达性的研究尚显不足，本文研究旨在弥补这一欠缺，为改善农村居民医疗服务水平提供科学依据。因此，本文具有较强的理论意义和实践意义。理论意义方面，一是通过使用GIS技术，可以更好地理解和分析农村地区医疗设施的分布、可达性和均等化程度，为医疗设施的规划提供新的方法和视角。二是通过研究农村医疗设施的可达性和均等化，可以为政策制定者提供有益的参考，从而完善农村医疗政策，提高农村居民的医疗服务水平。实践意义方面，一是通过GIS分析，可以找出服务盲区，优化医疗设施分布，提高农村居民就医的便利性和效率。二是研究结果可以为政府决策提供依据，使得有限且宝贵的医疗资源能够得到更合理的配置，从而更好地满足农村居民的医疗需求。三是武冈市的研究结果可以为其他类似农村地区提供借鉴，促进其他地区农村医疗水平的提升。

1 研究对象与研究方法

1.1 研究区域

武冈市位于湖南省西南部，邵阳市辖区内，紧邻“湘、桂、黔”三省边界，地处雪峰山脉东麓、南岭山北缘，资水上游。武冈市作为邵阳市西南五县（市）的中心地区，总占地面积约1 539.39 km2，常住人口约78.37万人，其中城镇人口约35.76万人，农业人口约42.61万人，城镇化率达46%。武冈市共辖14个乡镇和4个街道，包含299个行政村，其中建制村有287个，另外还有12个农村居民委员会。233个行政村人口规模分布在1 000至3 000人之间，65个中心村以及具备较好基础设施和交通条件的行政村的人口数量超过3 000人，人口不超过1 000人的行政村仅有1个（表1）。

根据实地调查研究数据显示，武冈市现有各类医疗机构33家。其中包括综合医疗机构8家、专业医疗机构5家、社区卫生服务中心7处，以及乡镇卫生院13处（图1）。卫生技术人员总计1 642人，其中执业医师（包括助理医师）共计635人，注册护士688人。武冈市各级医疗机构共计开放床位4 443张，其中公立医院1 760张，民营医疗机构1 796张，社区卫生服务中心272张。全市平均每千居民拥有医疗床位5.2张，低于2020年全国平均6.46张[12]，县办公立医院及基层医疗卫生机构的每千居民床位数为2.1张，低于2020年全国平均2.96张[12]。

1.2 数据来源

研究所使用数据来源多样，包括免费开源数据，如武冈市30 m精度数字高程模型（DEM）数据；通过调查研究从各部门获取的数据，如武冈市乡镇行政区划数据等；在已获取数据的基础上进行矢量化等预处理后得到的数据，如武冈市道路网络数据。各数据来源见表2。

将收集到的数据进行预处理，第一步，将空间数据坐标统一至2000国家大地坐标系；第二步，将各类要素数据与行政区划界线数据一致化，以确保数据的地理参考一致性；第三步，对武冈市交通路线图进行矢量化，构建交通网络数据集，并对不同等级道路通行速度属性进行赋值；第四步，将非空间数据，与地理信息数据连接，补充建立地理信息数据库。

1.3研究方法

（1）比例模型法。比例模型是一种宏观指标，用于评估研究区域内医生或医疗技术人员与每千人口之间的比例关系，从而衡量该区域每千人口拥有的医疗资源，在已构建的研究数据库中，按以下公式进行计算：

式中：Pj为千人医技数；Nkj为每个乡镇或街道办的医技数量；dkj为每个乡镇或街道办的总人口数[13] 。

（2）最临近模型法。最临近模型的主要目标是测量某一特定请求点，即行政村，到达最近医疗设施的最短距离。该模型中，假定距离為唯一的阻力因子，距离成本作为各村村民在就医时选择医疗设施的决策依据。借助已构建的武冈市交通网络数据集，使用ArcGIS网络分析工具，进行最临近设施分析，计算各个行政村到其最近医疗设施的距离。最临近模型的计算公式为：

[Dj=Min（dkj）]                            （式2）

式中：Dj为行政村到最近医疗设施的最近距离；[dkj]为每个行政村到最近医疗设施的距离[3]。

（3）机会累积模型法。机会累积模型用于衡量各个行政村的居民在阈值范围内能够到达的医疗设施的数量，或者判断他们能否到达一定数量的医疗卫生设施。该方法将全域医疗卫生设施纳入计算范畴，但不考虑每个医疗卫生设施的医务人员数量。机会累积模型的计算公式为：

式中：[dkj]为每个行政村到最近医疗设施的距离； d0为搜索所有离j 距离阈值范围；Tj为一条OD路径的总时间成本；n为总的医疗设施数量[14]。

（4）两步移动搜索模型。两步移动搜索模型从医疗卫生设施供给能力和行政村卫生需求两个方面进行深入分析。通过设定特定的阈值，可以研究在该阈值范围内医疗卫生设施与村庄之间的相互关系。

第一步，对于每个医疗卫生设施 j，搜索所有离j 距离阈值d0范围内的行政村k ，计算出每个医院的供需比Rj ：

式中：dkj 为行政村k和医疗卫生设施j之间的距离；Dk为搜索区内的行政村居民数；Sj为j点的医技数，即医疗卫生设施的总供给。

第二步，对每个行政村i，搜索所有在服务阈值d0范围内医疗卫生设施数，将所有医院的供需比Rj加在一起即得到行政村i点的可达性[AFi]：

式中：dij是村级行政村i和j之间的距离；Rj是以行政村为中心的i搜索区（ dij ≤d0 ）内的医疗卫生设施 j 的供需比。此方法是用同一服务阈值搜索两次，并因此得名，其中A[Fi]越大，则可达性越好[7]。

2 武冈市空间可达性分析

2.1 采用比例模型法分析

武冈市共有33家乡镇级以上医院，平均每家医院拥有156名医务工作人员（表3、图2）。通过比例模型法分析，武冈市医疗卫生设施的优势区域主要集中在中心城区，该区域每千人拥有的医疗技术人员数量超过10人。值得注意的是，由于龙溪镇尚未设立卫生院，因此该镇的医疗技术人员数量计为零，其他各个乡镇的千人医技数位于0.01至2.00之间，虽然空间分布相对均衡，但远低于全国平均每千人医技数2.90人[12]。因此，武冈市农村医疗设施的整体服务水平亟需提升，一方面需要加快设立龙溪镇卫生院，弥补短板，另一方面需要扩充中心城区外各乡镇卫生院的医技数量，提升农村医疗设施整体服务水平。

2.2采用最近就医距离模型法分析

基于已建立的武冈市交通网络数据集，采用最近就医距离模型法计算各行政村到最近医疗设施的距离（表4、图3、图4）。通过分析，各个行政村距离最近医院的平均值为5.43 km，标准差为3.19 km。距离最近医院小于1 km的行政村共有13个，距离在1～2 km之间的行政村有20个，从这些行政村可以比较便捷地到达附近医院，其主要分布在中心城区或集镇附近，约占总行政村数量的11.04%，覆盖3.93%的农村人口。110个行政村就医距离小于5 km，步行1小时内可以到达，约占总行政村数量的36.79%，覆盖约29.45%的农村人口。有189个行政村的就医距离超过了5 km，步行时间大于1小时，约占总行政村数量的63.21%，覆盖约70.55%的农村人口。主要集中在武冈市的西北部，包括湾头桥镇和武冈市东北部的双牌镇、邓家铺镇、水浸坪乡、荆竹铺镇和稠树塘镇。武冈市超60%的行政村和超70%的农村人口需要步行超1小时才能到达最近的医疗设施，就医便利性无法较好满足，医疗设施可达性较差。

2.3 采用机会积累模型法分析

基于已构建的交通网络数据集，采用机会积累模型法计算以行政村为中心、半径5 km的服务区范围所涵盖的医疗设施的数量（表5、图5）。分析显示，在武冈市，仅有46个行政村拥有2家或2家以上的医院选择机会，其中21个行政村拥有2家以上的医院可供选择，这些行政村主要分布在中心城区和集镇周边地区，96个行政村的5 km可达范围内仅有一个医院可供选择，而有157个行政村的5 km范围内没有医院可供选择。这些村庄大多距离中心城区或集镇较远。因此，武冈市的医疗设施空间布局存在不均衡现象，导致不同村庄之间以及城市与农村之间的就医选择机会存在显著差异。

2.4 采用两步移动搜索法分析

基于已构建的交通网络数据集，采用两步移动搜索法对武冈市行政村的5 km可达范围及医院的5 km范围进行分析，然后将医院5 km范围内医务人员的数量通过空间连接反向赋值给行政村数据，计算两步移动搜索法的可达性分析结果（表6、图6、图7、图8）。结果显示，武冈市可达性最佳的区域（可达性指数为1.23～2.50）位于市

中心城区，涉及58个行政村或社区。可达性较好的区域为中心城区周边（可达性指数为0.15～1.22），共覆盖66个行政村或社区。其余175个村庄均位于可达性较差区域（可达性指数为0～0.14），主要分布在武冈市距离中心城区较远的各个乡镇。该结果充分展示了城乡二元结构背景下，城乡医疗卫生设施分布的不均衡现象。

3 结论与讨论

3.1 结论

总体而言，武冈市的医疗设施可达性空间结构为单中心结构，医疗资源在中心城区单向集中，并沿主要交通线路延伸，在边缘乡镇，医疗资源的匮乏现象尤为明显。

采用比例模型法分析，武冈市医疗卫生设施的优势区域主要集中在中心城区，该区域每千人拥有的医疗技术人员数量超过10人，但其他各个乡镇的千人医技数相对较低，低于全国平均水平。因此，需要提升农村医疗设施整体服务水平，包括设立龙溪镇卫生院和扩充中心城区外各乡镇卫生院的医技数量。

采用最近就医距离模型法分析，武冈市超过60%的行政村和超70%的农村人口需要步行超1小时才能到达最近医疗设施，就医便利性无法较好满足。因此，需要加强农村交通规划与建设，提高农村地区医疗设施的可达性。

采用机会积累模型法分析，武冈市医疗设施空间布局存在不均衡现象，导致不同村庄之间以及城市与农村之间的就医选择机会存在显著差异。因此，需要平衡城市和农村地区的医疗设施分布，提供更多的医疗设施选择机会。

采用两步移动搜索法分析，武冈市可达性最佳的区域主要位于市中心城区，但仍有175个村庄为低可达性区域，主要分布在武冈市距离中心城区较远的各个乡镇。因此，需要关注农村地区的医疗设施建设，提高农村地区的医疗设施可达性。

3.2 讨论

本研究采用地理信息系统（GIS）来分析医疗设施的空间可达性，使得研究结果更加准确和可视化。并采用多元化的研究方法，如比例模型法、最近就医距离模型法、机会累计模型法、两步移动搜索法等，使得研究结果更加科学、客观。研究结果可以为国土空间相关专项规划提供决策支持，用于优化医疗设施规划和提高医疗服务质量。但是研究也存在不足之处，首先，数据来源受限，研究主要依赖于公开可获取的地理信息数据和调研数据，无法获取到某些私有的、非公开的医疗设施数据，从而影响研究的准确性。其次，空间可达性的计算属于理想的状态，未考虑服务时间、交通流量等其他影响因素，这可能使得研究结果存在一定的偏差。因此，未来可以继续深入拓展研究，综合分析更多影响因素，并改进空间可达性分析方法，基于更精准的交通数据和综合考虑经济、人口等空间数据以及农村宅基地等需求点，更准确地评估医疗设施的空间可达性，从而提出更有针对性的建议来改善农村医疗设施布局。

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