應用灰色線性回歸組合模型預測江蘇省衛(wèi)生總費用趨勢及構成*

蘇凡,巢健茜,,3△,張娜,張博文,羅宗玉,韓佳瀅

(1.東南大學公共衛(wèi)生學院流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計學系,江蘇省 南京 210009;2.東南大學公共衛(wèi)生學院醫(yī)療保險系;3.東南大學健康管理研究中心)

衛(wèi)生總費用是政府、社會和居民個人衛(wèi)生支出費用的總和,反映衛(wèi)生籌資模式的主要特征,用于評價衛(wèi)生籌資是否公平合理,也是醫(yī)療衛(wèi)生領域重要的政策數(shù)[1,2]。2020年江蘇省明確提出深化公立醫(yī)院綜合改革,推進醫(yī)療服務價格改革健全完善全民醫(yī)保制度,改善個人衛(wèi)生費用支出比例,減輕人民負擔。該舉措反映出政府對改善醫(yī)療衛(wèi)生籌資結構的重視,但具體如何?基于現(xiàn)有水平,科學改善不同方式籌資比例顯然成為值得研究的問題。

科學的預測方法是保證政策數(shù)據(jù)準確的有效方式,常用于預測衛(wèi)生費用的方法包括:ARIMA模型法[3]、灰色GM(1,1)模型[4]、BP神經(jīng)網(wǎng)絡法以及組合模型[5]。其中灰色GM(1,1)的建模思想是將時間序列轉化為微分方程,通過少量數(shù)據(jù)實現(xiàn)對模型運行、演化規(guī)律的正確描述和有效監(jiān)控[6,7],正由于其運算精度高且需少量數(shù)據(jù),運算方便,被廣泛應用于預測領域。但是,在實際應用過程中,灰色預測模型也出現(xiàn)了新的問題,即灰色預測模型通過對數(shù)據(jù)的累加,使得累加數(shù)據(jù)呈現(xiàn)指數(shù)增加,容易造成對累加數(shù)據(jù)中的線性變換規(guī)律的忽略?；诖?本研究在衛(wèi)生總費用預測過程中嘗試將灰色預測模型加入線性回歸的思想,同時兼顧數(shù)據(jù)的指數(shù)和線性變化規(guī)律,以期更準確的預測衛(wèi)生費用,擴展預測衛(wèi)生總費用模型的方法。除此之外,利用2020年的數(shù)據(jù)與模型預測結果對比,分析新冠疫情對衛(wèi)生費用及構成的影響,并通過對2020～2025年衛(wèi)生費用的預測,明晰未來五年江蘇省的衛(wèi)生總費用及構成,為政府相關部門制定全局政策提供參考和借鑒。

1 資料與方法

1.1 研究數(shù)據(jù)

本研究的數(shù)據(jù)來自2009～2017《中國衛(wèi)生和計劃生育統(tǒng)計年鑒》、2018～2022年《中國衛(wèi)生健康統(tǒng)計年鑒》、2010～2020年《江蘇省統(tǒng)計年鑒》及國家統(tǒng)計局官網(wǎng),具體數(shù)據(jù)指標包括衛(wèi)生總費用、人均GDP、政府衛(wèi)生支出占財政支出的比例、政府衛(wèi)生支出、政府衛(wèi)生支出占比、社會衛(wèi)生支出、社會衛(wèi)生支出占比、個人衛(wèi)生支出、個人衛(wèi)生支出占比、人均衛(wèi)生費用、衛(wèi)生總費用占GDP比。

1.2 分析方法

利用2009～2019年的衛(wèi)生總費用及其構成組成時間序列,構建灰色線性回歸組合模型,其建模過程包括:

灰色線性回歸組合模型是灰色預測模型GM(1,1)與多元模型的組合,彌補了線性模型與灰色預測模型只關注線性或指數(shù)增長趨勢的不足[8]。

設原始序列X(0)=[x(0)(1),x(0)(2),……,x(0)(n)],其中x(0)(k)≥0;

一次累加處理原始序列,生成:X(1)=(x(1)(1),x(1)(2),……,x(1)(n))

其中

簡單線性回歸方程為:y=ax+b

從而灰色線性回歸組合模型可寫成:

該模型中,

從而得到生成序列的預測值為:

采用excel2017和R3.6.1軟件進行模型構建和模型精度檢驗,若模型平均相對誤差小于0.1,后驗差比值小于等于0.35,則模型準確性和實用性較好,可以用作預測模型[9]。

2 結果

2.1 江蘇省2010～2020年衛(wèi)生總費用及構成的基本情況

2010年江蘇省衛(wèi)生總費用為1232.3億元,2020年增至4917.28億元,平均增速為14.97%,政府衛(wèi)生支出從2010年的293.87億元增至2020年的1133.75億元,占比從23.85%下降至2019年的21.59%,2020年又增至23.06%;2010年個人衛(wèi)生支出為405.18億元,2020年為1126.70億元,占比從32.88%下降至23.88%。縱觀衛(wèi)生費用構成情況,社會衛(wèi)生支出增速最快且遠高于其他兩項,個人衛(wèi)生支出占比始終高于政府衛(wèi)生支出占比;社會衛(wèi)生支出從最初的533.25億元增長至2691.33億元,到2020年社會衛(wèi)生支出占比已超過衛(wèi)生總費用的一半為53.06%。人均衛(wèi)生總費用從2010年的1565.95元漲至5800.56元,平均增速為14.15%,略低于衛(wèi)生總費用的增速。具體見表1和圖1。

圖1 2010～2020年江蘇省衛(wèi)生總費用籌資結構

表1 2010～2020年江蘇省衛(wèi)生總費用支出構成

由表2可知,江蘇省GDP從2010年的41425.50億元上升至2019年的99631.52億元,平均增速為10.23%,2020年與2019年相比,增速僅為3.19%。2010～2020年衛(wèi)生總費用占GDP的比值從2.98%上漲至4.78%,觀察構成成分:政府衛(wèi)生支出占GDP比值從0.71%增至1.10%,社會衛(wèi)生占比從1.29%增至2.54%,個人衛(wèi)生支出占比出現(xiàn)波動,從0.98%平緩漲至1.14%。

表2 2010～2020年江蘇省衛(wèi)生總費用占GDP的比重

2.2 基于GM(1,1)模型和灰色線性回歸組合模型預測結果

根據(jù)傳統(tǒng)GM(1,1)模型和灰色線性回歸組合模型構建方法,以2010～2019年江蘇省衛(wèi)生支出費用數(shù)據(jù),構建總費用、政府衛(wèi)生支出、社會衛(wèi)生支出、個人衛(wèi)生支出的兩種預測模型如下表3,4。模型后驗差比值小于等于0.35、平均誤差小于0.1可以認為模型的精度較高,根據(jù)表3,4可知,兩模型均達到精度檢驗標準,但是灰色線性回歸組合模型的后驗差比值和平均相對誤差均低于GM(1,1)模型,說明線性回歸組合模型預測更準確,更適合預測衛(wèi)生費用。因此本文選用組合模型的預測結果。

表3 GM(1,1)模型構建及精度檢驗

表4 灰色線性回歸組合模型構建及精度檢驗

由表5可知2020～2025年江蘇省衛(wèi)生總費用依然呈現(xiàn)上漲的趨勢,政府衛(wèi)生支出、社會衛(wèi)生支出和個人衛(wèi)生支出到2025年預計將達到1439.62億元、3968.86億元、1481.60億元,政府衛(wèi)生支出占比與個人衛(wèi)生占比呈現(xiàn)下降的趨勢,衛(wèi)生總費用的預測值與根據(jù)各構成成分預計的累加總費用值基本一致。除此之外,2020年江蘇省衛(wèi)生總費用預測為4848.41億元,與實際的4917.28億元相比,絕對殘差為68.87億元,相對殘差為1.4%,預測結果偏低。2020年實際的政府衛(wèi)生支出為1133.75億元,與預測結果1030.82億元相比,多了102.93億元;政府衛(wèi)生支出實際占比23.06%,高于預測結果21.26%。

表5 基于灰色線性組合模型的2020～2025年江蘇省衛(wèi)生總費用預測

2010～2025年江蘇省衛(wèi)生總費用、政府衛(wèi)生支出、社會衛(wèi)生支出以及個人衛(wèi)生支出的實際值與模型預測值對比如圖2-5所示。

圖2 2010～2025年江蘇省衛(wèi)生總費用預測情況

圖3 2010～2025年江蘇省政府衛(wèi)生支出預測情況

圖4 2010～2025年江蘇省社會衛(wèi)生支出預測情況

圖5 2010～2025年江蘇省個人衛(wèi)生支出預測情況

3 討論

3.1 江蘇省衛(wèi)生總費用投入比例仍需加大

隨著經(jīng)濟的發(fā)展, 2010 ～2019年江蘇省衛(wèi)生總費用持續(xù)上升,應用灰色組合線性模型預測到2020～2025年的衛(wèi)生總費用及其構成依然穩(wěn)步上升?！督】抵袊?030規(guī)劃綱要》提出“到2030年,我國衛(wèi)生總費用占GDP比重應實現(xiàn)6.5%～7.0%的目標”[1]。2019年江蘇省衛(wèi)生總費用占GDP的比值為4.48%,明顯低于全國衛(wèi)生總費用占GDP比值的6.67%,低于北京市的8.38%。這可能是由于一方面江蘇省GDP占全國首位,在衛(wèi)生事業(yè)上的投入較經(jīng)濟增長速度相對緩慢;另一方面江蘇省政府嚴格管控衛(wèi)生機構的擴張,控制醫(yī)院的床位、規(guī)模、設備的擴大化,強化互聯(lián)網(wǎng)互通、開展“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”便民惠民活動,出臺多種措施降低居民的“不合理與不需要”的衛(wèi)生總費用的不合理增長,進而遏制衛(wèi)生總費用的快速增長。因此,繼續(xù)保持衛(wèi)生總費用的適度增長,實現(xiàn)衛(wèi)生費用支出與經(jīng)濟發(fā)展平衡仍是江蘇省需要持續(xù)探索的問題。此外,人口老齡化程度的加深,以及老年人患病率的提高,增加了其醫(yī)療衛(wèi)生需求[10],但江蘇省地區(qū)的醫(yī)療衛(wèi)生水平低于地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平,因此政府仍需要高度重視人民群眾的健康問題,加大對醫(yī)療領域投資,特別是創(chuàng)新性醫(yī)療發(fā)展,保證醫(yī)療衛(wèi)生服務的質量和效率得到不斷提升。

3.2 個人衛(wèi)生支出有望逐年降低

個人衛(wèi)生支出是評價衛(wèi)生籌資公平與居民就醫(yī)負擔的重要指標[11],它是指個人或家庭在就醫(yī)過程中自己所付出的費用。既往研究表明,個人衛(wèi)生支出占比每增加1%,家庭發(fā)生災難性衛(wèi)生支出的風險將成倍增加[12]。為了最大限度減少和消除災難性衛(wèi)生支出和因病致貧的人數(shù),WHO在《2010年世界衛(wèi)生報告—衛(wèi)生系統(tǒng)籌資:實現(xiàn)全民覆蓋的道路》報告中號召將患者直接支付費用降低到衛(wèi)生總費用的15%～20%。中共中央提出的“一規(guī)劃兩綱要”也提出了“2020年個人衛(wèi)生支出占衛(wèi)生總費用的比重下降到28%左右”的發(fā)展目標?；仡?010年江蘇省個人衛(wèi)生支出比例為32.9%,至2020年時為23.9%,下降顯著,雖然已經(jīng)實現(xiàn)了上述發(fā)展目標,但仍高于世界衛(wèi)生組織定下的標準。此外,江蘇省政府衛(wèi)生支出占比始終低于全國,2020年,全國政府衛(wèi)生支出占衛(wèi)生總費用的30.40%,而江蘇省占比僅為23.06%。按照目前趨勢,應用灰色線性組合模型預測到未來幾年個人衛(wèi)生支出比例將穩(wěn)步下降,至2025年為21.5%,但個人衛(wèi)生支出始終高于政府衛(wèi)生支出,江蘇省應進一步深化衛(wèi)生總費用制度改革,加大政府和社會衛(wèi)生支付比例,從而減輕人民負擔。

3.3 新冠疫情對GDP、衛(wèi)生支出及籌資結構的影響

從GDP角度看經(jīng)濟發(fā)展,2010～2019年,全國GDP平均增速為8.83%,2020年受新冠疫情影響,GDP僅增加270518億元,增速僅為2.74%。與全國類似,2010～2019年江蘇省GDP從41425.5億元上升至99631.52億元,年平均增速為10.23%。2020年江蘇省GDP為102807.7億元,增速僅為3.188%。短期來看,疫情對于GDP影響較大,但是長期來看,本次疫情也是一次機遇,促使各省推動以科技創(chuàng)新帶動產(chǎn)業(yè)升級,以深度調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構促進經(jīng)濟增長[13]。新冠疫情帶來的最直接影響還有衛(wèi)生費用方面,疫情防控一定會增加衛(wèi)生費用,在疫情開始的第一年,2020年,全國衛(wèi)生總費用72175億元,占GDP的比重為7.12%,達歷史新高,江蘇省衛(wèi)生總費用占GDP的比重為4.783%,雖一直低于全國水平,但也逐年增長,在疫情這一年達到高峰,與全國趨勢一致。2021年隨著疫情防控常態(tài)化的到來,雖然全國衛(wèi)生總費用仍在增加,但占GDP的比重卻下降至6.72%。整體看來,雖然新冠疫情增加了衛(wèi)生總費用,但仍在正常范圍內(nèi),且有望逐步向更優(yōu)的方向恢復發(fā)展。深入分析衛(wèi)生籌資結構,近年來我國政府、社會和個人三方面的衛(wèi)生支出占比基本在3:4:3的水平左右波動,而江蘇省合理制定醫(yī)保統(tǒng)籌制度及政策,保障醫(yī)保覆蓋面不斷提升,使得社會衛(wèi)生支出占比穩(wěn)定增長,政府衛(wèi)生支出絕對值雖逐年增長,但占比從2010年的23.8%先緩慢上升至2013年的24.8%,在2014年快速降至22%,隨后仍逐步下降,2019年政府衛(wèi)生支出占比21.6%,為歷史最低。2020年由于突發(fā)新冠疫情,政府衛(wèi)生支出有所反彈,占比回升至23.1%,但仍低于2010年的23.8%,因此,本次疫情也暴露出江蘇省衛(wèi)生統(tǒng)籌結構有待改善,政府應調(diào)整財政支出,更加重視基本衛(wèi)生服務,另一方面,也可以通過增加醫(yī)?？刭M力度,鼓勵商業(yè)醫(yī)保來進一步增加社會衛(wèi)生支出,降低居民個人衛(wèi)生支出負擔,提升居民的幸福感。

3.4 豐富科學預測模型的選擇

有文獻利用GM (1,1)模型預測江蘇省衛(wèi)生總費用,由于僅考慮指數(shù)增長,預測值總是高于實際值,預測效果有待提高[14]。本研究創(chuàng)新應用線性模型與灰色預測模型的組合,兼具考慮指數(shù)增長與線性因素的狀況,克服了原單一模型的局限性,提升了模型的精確度,豐富了現(xiàn)有分析衛(wèi)生總費用的預測模型。但該模型適合于小樣本含量的預測,且預測期限不宜過長[15]。未來的研究仍需進一步分析比較灰色線性組合模型與ARIMA模型、灰色預測模型、BP模型的差異性,促進衛(wèi)生費用預測模型的長足發(fā)展,為政府部門提供更為精確的預算,指導政策的實施。

江蘇省經(jīng)濟水平發(fā)展位于全國前列,為貫徹健康中國戰(zhàn)略,實現(xiàn)全民健康,進一步向發(fā)達國家標準靠攏,有必要建設和完善醫(yī)療衛(wèi)生體制,提升診治水平。江蘇省政府及各界應進一步加大對衛(wèi)生領域的投入,使得衛(wèi)生服務水平與經(jīng)濟水平協(xié)調(diào)一致。同時應采用多種方式加大政府投入水平,降低個人衛(wèi)生支出,構建有效的衛(wèi)生費用監(jiān)測體系,及時有效利用數(shù)據(jù)構建科學的預測模型,前瞻性的提出政策調(diào)整。