吉林師范大學(xué) 劉宇航
近些年,突發(fā)性公共衛(wèi)生醫(yī)療事件的爆發(fā),給人們的生命健康及生產(chǎn)生活帶來了嚴(yán)重的影響。如何對類似事件進(jìn)行快速響應(yīng),尤其是建立應(yīng)急醫(yī)療點緩解醫(yī)療資源的緊缺是應(yīng)對病情傳播關(guān)鍵。
在應(yīng)急醫(yī)療點的建設(shè)中,如何選址是決策者面臨的首要問題,它的合理性不僅關(guān)系到患者的收治效率,還對周邊環(huán)境帶來重要影響。在該領(lǐng)域問題的研究中產(chǎn)生了許多經(jīng)典的方法與模型,例如:最大覆蓋模型、集合覆蓋模型、P-中點模型;還有其他的選址模型,如多目標(biāo)分析模型、動態(tài)選址模型等[1-2]。關(guān)于醫(yī)療點的選址問題,相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者也對該問題進(jìn)行了研究。1964年Hakimi提出了P-中位理論,解決最佳選址問題采用線性規(guī)劃的方法[3]。陳志宗、尤建新運(yùn)用多目標(biāo)選址決策模型,顧及到應(yīng)急救援設(shè)施的公平性、效率性、全面覆蓋性等[4]。賈靜運(yùn)用遺傳算法和VB語言程序?qū)ν话l(fā)性公共衛(wèi)生醫(yī)療事件的選址模型做了系統(tǒng)性的分析[5]。綜上所述研究成果大多是利用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法解決需求點的選址問題,但忽略了空間要素對選址起到的作用。因此在選址結(jié)果的合理程度上還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。
針對現(xiàn)有研究的不足,本文將空間要素引入到層次分析法之中,一方面提高了空間要素在選址決策中的地位,進(jìn)一步優(yōu)化選址結(jié)果的合理程度;另一方面對空間分析方法與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法的結(jié)合進(jìn)行了一定的嘗試和探索。
地理空間要素是指表示地表自然形態(tài)和社會經(jīng)濟(jì)特征的各類因子的集合,是對復(fù)雜地物、現(xiàn)象和事件的空間位置以及它們相互的空間關(guān)系進(jìn)行抽象簡化表達(dá)的結(jié)果。地理空間要素主要具有四個基本特征:位置特征、屬性特征、空間關(guān)系特征和時間特征,即某一地理空間實體肯定存在于空間的某個位置,其具有一定的空間形狀、空間分布以及和其它要素之間的相互關(guān)系。對于突發(fā)性公共衛(wèi)生事件應(yīng)急醫(yī)療點的選址問題而言,其必然受到諸多地理空間要素的影響,例如:地形要素、生態(tài)環(huán)境要素、道路交通要素、人口要素等。因此,將上述要素納入到應(yīng)急醫(yī)療點選址問題的研究中,一方面可以有效提升選址結(jié)果的合理性與可靠性,另一方面可以與其它領(lǐng)域的選址模型相結(jié)合,從而不斷提升模型的完備性與實際應(yīng)用價值。
影響因素體系:結(jié)合本文研究情況,對影響因素做如下區(qū)分,見圖1。
圖1 影響因素體系
層次分析法是20世紀(jì)70年代被匹茲堡大學(xué)教授Saatyti提出來的,把人們的主觀思維用數(shù)量形式進(jìn)行表達(dá),其打破了人們利用主觀思維進(jìn)行決策的不科學(xué)方法。大力改善了決策者與決策分析之間面臨困境的問題[6-7]。經(jīng)過眾多學(xué)者和專家的多年研究,層次分析法的理論和應(yīng)用已取得了重大的進(jìn)展[8]。
傳統(tǒng)層次分析法的結(jié)果是重要性排序問題,因此綜合來看需要對層次分析法進(jìn)行改進(jìn)[9]。本文的主要研究方法是通過改進(jìn)的層次分析法和運(yùn)用地理信息技術(shù)方法得來的數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行排序相結(jié)合,并運(yùn)用到具體的實際案例中,基于以上有利于進(jìn)一步提高決策問題的可信度[10]。
長春市位于我國東北部吉林省的省會城市。地處43°05′N—45°15′N,124°18′E—127°05′E。全市面積24662平方千米,下轄7個區(qū)、1個縣,代管3個縣級市,屬于溫帶大陸性亞濕潤季風(fēng)氣候,地勢平坦,地域遼闊,土地資源豐富。市區(qū)內(nèi)的地表水來自伊通河。全市總?cè)丝跒?53.8萬人。其中,市區(qū)人口為445.1萬人。且交通運(yùn)輸便利,擁有國道、高速公路分布。在醫(yī)療衛(wèi)生方面上,全市共有衛(wèi)生醫(yī)療機(jī)構(gòu)4918個,擁有醫(yī)療床位5.6萬張。
本文采用了文獻(xiàn)法、案例分析法,并將地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域中的空間分析方法與層次分析模型相結(jié)合,同時利用ArcGIS軟件,首先對實驗所需要的交通數(shù)據(jù)、人口密集分布數(shù)據(jù)、河流湖泊分布數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、土地利用類型數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型(DEM)等進(jìn)行了數(shù)據(jù)預(yù)處理。其次,在該軟件中對各類空間數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析(例如:空間查詢與篩選、疊置分析、緩沖區(qū)分析、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等),最后,利用層次分析模型對各類空間要素的重要性程度進(jìn)行評分計算,得出各要素權(quán)重。
1.居民點數(shù)據(jù)處理
由于病情的特殊性,從側(cè)面要求了它的選址應(yīng)該避開居民集中的區(qū)域,以防止增加感染風(fēng)險。因此,在此次實驗中以居民聚集區(qū)為中心,分別建立了5千米、10千米、15千米、20千米緩沖區(qū)。由于離居民點越遠(yuǎn)越好,因此對這些緩沖區(qū)分別賦予相應(yīng)的得分:2、4、6、8。
2.道路網(wǎng)數(shù)據(jù)處理
在道路數(shù)據(jù)中,考慮到長春市除了主城區(qū)以外,還存在邊遠(yuǎn)地區(qū)。因此在道路的緩沖區(qū)我們考慮了高速公路和城市主干道路,都分別建立了3千米、6千米、9千米的緩沖區(qū)。由于距離交通線路越近,到達(dá)醫(yī)院的時間越短,因此對這些緩沖區(qū)分別賦予相應(yīng)的得分:8、6、4。
3.水域數(shù)據(jù)的處理
在此次實驗中,我們選取研究區(qū)內(nèi)主要河流與湖泊(面積大于1km2)。并分別建立了4千米、8千米、12千米緩沖區(qū)。但由于距離水源地越遠(yuǎn),越有利于減少污染的風(fēng)險。因此對這些緩沖區(qū)分別賦予相應(yīng)的得分:2、4、6。
4.現(xiàn)有醫(yī)院數(shù)據(jù)的處理
在此次實驗中,我們選取了??漆t(yī)院和綜合醫(yī)院,并分別建立了3千米、6千米、9千米、12千米緩沖區(qū)。結(jié)合具體情況,與現(xiàn)有醫(yī)院距離太近,會間接的造成資源浪費(fèi);若與現(xiàn)有醫(yī)院距離太遠(yuǎn),則不利于各類病患轉(zhuǎn)院。因此對這些緩沖區(qū)分別賦予相應(yīng)的得分:2、4、6、4。
5.土地利用的數(shù)據(jù)處理
不同的土地利用類型對應(yīng)急醫(yī)療站選址產(chǎn)生不同的影響,有些土地利用類型不適合建立應(yīng)急醫(yī)療站,例如:耕地、林地、永久積雪于冰川等。因此在本次實驗中,對城市建設(shè)用地的賦值為8、對可改造的草地賦值為4。而其他用地類型賦值為0。
層次分析法通常包含四個步驟,分別為:建立層級結(jié)構(gòu)模型;構(gòu)造判斷矩陣;計算各指標(biāo)的權(quán)重值;最后再進(jìn)行排序得出結(jié)果。在理論應(yīng)用過程中,也會涉及到層次結(jié)構(gòu)模型,分別為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層。
1.層級結(jié)構(gòu)模型的建立
根據(jù)所選定的評價指標(biāo),即:距現(xiàn)有醫(yī)院的適當(dāng)距離、交通、水域、土地利用、地形、人口密集區(qū)域。并將這些按照點元素、線元素、面元素進(jìn)行分類,之后構(gòu)建選址模型。(見圖2)
圖2 層級結(jié)構(gòu)模型
2.對比矩陣的構(gòu)造
通過行業(yè)內(nèi)的醫(yī)學(xué)專家對各因素的影響程度進(jìn)行打分,其中1表示兩者同樣重要、2表示介于1和3之間、3表示前者對后者稍微重要、4表示介于3和5之間、5表示前者對后者明顯重要、6表示介于5和7之間、7表示前者對后者強(qiáng)烈重要、8表示介于7和9之間、9表示前者對后者極端重要。其中各個分值的倒數(shù)為后者對于前者的重要性。表1為O-C-S各個指標(biāo)的判斷矩陣。
表1 O-C-S各個指標(biāo)的判斷矩陣
3.各要素權(quán)重的計算
結(jié)合綜上所述所構(gòu)造的判斷矩陣,進(jìn)行計算指標(biāo)權(quán)重(例如表2所示),并進(jìn)一步對一致性檢驗進(jìn)行檢算,計算結(jié)果如下:最大特征值為8.687,以一致性指標(biāo)CI = (8.687-8)/(8-1)=0.098,隨機(jī)一致性指標(biāo)RI =1.41(8階矩陣),一致性比率 CR =0.018/1.41=0.0696<0.1,通過一致性檢驗。
表2 各指標(biāo)權(quán)重
結(jié)合上述運(yùn)算過程可得知,交通這一空間要素在選址過程中占有權(quán)重為0.7894?,F(xiàn)有醫(yī)院、土地利用、地形空間要素在選址過程中占有權(quán)重為0.0730,居民點這一空間要素在選址過程中占有比重為0.4087,水域、風(fēng)場空間要素在選址過程中占有比重為0.2553,占地面積這一空間要素在選址過程中占有比重為0.2520。
依據(jù)表3數(shù)據(jù)分析共得出8個不同分級值的圖層,再結(jié)合表中的分級值進(jìn)行分級,以不同的顏色進(jìn)行區(qū)分,得出了帶有不同等級的柵格圖像,最后將所有圖層根據(jù)權(quán)重進(jìn)行疊加,并計算總得分,其結(jié)果按照分?jǐn)?shù)由低到高進(jìn)行排序,分別為:0.133960-6.327760、6.327761-7.025540、7.025541-7.53660、7.753661-8.667140、8.667141-10.347400。將得分較高地區(qū)域作為備選區(qū)域,初步得出適宜區(qū)域位于農(nóng)安縣的中部、德惠市的西部、九臺市的東南部以及長春市朝陽區(qū)與南關(guān)區(qū)的南部交界處。
表3 各指標(biāo)分級值及其打分權(quán)重情況
另外,城市風(fēng)場也在一定程度上對應(yīng)急醫(yī)療點的選址產(chǎn)生一定的影響。研究區(qū)主要的盛行風(fēng)向為西風(fēng)或西南風(fēng)[11]。因此,應(yīng)急醫(yī)療點不宜設(shè)在城市核心區(qū)的上風(fēng)向(例如:南關(guān)區(qū)南部)。最后,根據(jù)風(fēng)場因素進(jìn)行終選結(jié)果整理,得出適宜區(qū)域為農(nóng)安縣的中部、德惠市的西部、九臺市的東南部。
綜上所述,在定性情況下考慮到水域、道路網(wǎng)、居民點、現(xiàn)有醫(yī)院、土地利用等實際情況對其進(jìn)行了打分,對定量化產(chǎn)生一定影響。在定量情況下,應(yīng)結(jié)合各指標(biāo)的權(quán)重以及分級值的打分?jǐn)?shù)值,進(jìn)行計算得出了客觀的實際值。因此在定性與定量的共同作用下,另借助ArcGIS軟件對分析結(jié)果進(jìn)行可視化,進(jìn)一步增強(qiáng)了結(jié)果的直觀性。
基于綜上內(nèi)容,得出了長春市西北部分區(qū)域以及南關(guān)區(qū)的南部和九臺區(qū)的東南部適合應(yīng)急醫(yī)療站選址,層次分析法的運(yùn)用為本文最終區(qū)位選址提供依據(jù)。其次地理信息技術(shù)的運(yùn)用,將繁雜的數(shù)據(jù)以地圖的形式進(jìn)行可視化,并使得整個決策結(jié)果更加清晰直觀,從而本文最終區(qū)位選址不可缺少的過程。
從部分內(nèi)容來看本文還有待進(jìn)一步加強(qiáng),在確定選址問題上要充分結(jié)合經(jīng)濟(jì)性原則。但是本文在考慮選址因素時,未將成本因素劃分在內(nèi),這會影響研究指標(biāo)的多元性。與此同時在研究方法上也可以考慮與經(jīng)典的選址模型(例如:重力模型、覆蓋模型、P-Center模型、P-Median模型等)結(jié)合,從而使得選址結(jié)果的可信度得到進(jìn)一步提高。
相關(guān)鏈接
地理信息系統(tǒng)有時又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
位置與地理信息既是LBS的核心,也是LBS的基礎(chǔ)。一個單純的經(jīng)緯度坐標(biāo)只有置于特定的地理信息中,代表為某個地點、標(biāo)志、方位后,才會被用戶認(rèn)識和理解。用戶在通過相關(guān)技術(shù)獲取到位置信息之后,還需要了解所處的地理環(huán)境,查詢和分析環(huán)境信息,從而為用戶活動提供信息支持與服務(wù)。
地理信息系統(tǒng)是一門綜合性學(xué)科,結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感和計算機(jī)科學(xué),已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域,是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng),隨著GIS的發(fā)展,也有稱GIS為“地理信息科學(xué)”,近年來,也有稱GIS為“地理信息服務(wù)”。GIS是一種基于計算機(jī)的工具,它可以對空間信息進(jìn)行分析和處理。GIS技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作(例如查詢和統(tǒng)計分析等)集成在一起。