应用灰色线性回归组合模型预测江苏省卫生总费用趋势及构成*

苏凡,巢健茜,,3△,张娜,张博文,罗宗玉,韩佳滢

(1.东南大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系,江苏省 南京 210009;2.东南大学公共卫生学院医疗保险系;3.东南大学健康管理研究中心)

卫生总费用是政府、社会和居民个人卫生支出费用的总和,反映卫生筹资模式的主要特征,用于评价卫生筹资是否公平合理,也是医疗卫生领域重要的政策数[1,2]。2020年江苏省明确提出深化公立医院综合改革,推进医疗服务价格改革健全完善全民医保制度,改善个人卫生费用支出比例,减轻人民负担。该举措反映出政府对改善医疗卫生筹资结构的重视,但具体如何?基于现有水平,科学改善不同方式筹资比例显然成为值得研究的问题。

科学的预测方法是保证政策数据准确的有效方式,常用于预测卫生费用的方法包括:ARIMA模型法[3]、灰色GM(1,1)模型[4]、BP神经网络法以及组合模型[5]。其中灰色GM(1,1)的建模思想是将时间序列转化为微分方程,通过少量数据实现对模型运行、演化规律的正确描述和有效监控[6,7],正由于其运算精度高且需少量数据,运算方便,被广泛应用于预测领域。但是,在实际应用过程中,灰色预测模型也出现了新的问题,即灰色预测模型通过对数据的累加,使得累加数据呈现指数增加,容易造成对累加数据中的线性变换规律的忽略。基于此,本研究在卫生总费用预测过程中尝试将灰色预测模型加入线性回归的思想,同时兼顾数据的指数和线性变化规律,以期更准确的预测卫生费用,扩展预测卫生总费用模型的方法。除此之外,利用2020年的数据与模型预测结果对比,分析新冠疫情对卫生费用及构成的影响,并通过对2020～2025年卫生费用的预测,明晰未来五年江苏省的卫生总费用及构成,为政府相关部门制定全局政策提供参考和借鉴。

1 资料与方法

1.1 研究数据

本研究的数据来自2009～2017《中国卫生和计划生育统计年鉴》、2018～2022年《中国卫生健康统计年鉴》、2010～2020年《江苏省统计年鉴》及国家统计局官网,具体数据指标包括卫生总费用、人均GDP、政府卫生支出占财政支出的比例、政府卫生支出、政府卫生支出占比、社会卫生支出、社会卫生支出占比、个人卫生支出、个人卫生支出占比、人均卫生费用、卫生总费用占GDP比。

1.2 分析方法

利用2009～2019年的卫生总费用及其构成组成时间序列,构建灰色线性回归组合模型,其建模过程包括:

灰色线性回归组合模型是灰色预测模型GM(1,1)与多元模型的组合,弥补了线性模型与灰色预测模型只关注线性或指数增长趋势的不足[8]。

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

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

其中

简单线性回归方程为:y=ax+b

从而灰色线性回归组合模型可写成:

该模型中,

从而得到生成序列的预测值为:

采用excel2017和R3.6.1软件进行模型构建和模型精度检验,若模型平均相对误差小于0.1,后验差比值小于等于0.35,则模型准确性和实用性较好,可以用作预测模型[9]。

2 结果

2.1 江苏省2010～2020年卫生总费用及构成的基本情况

2010年江苏省卫生总费用为1232.3亿元,2020年增至4917.28亿元,平均增速为14.97%,政府卫生支出从2010年的293.87亿元增至2020年的1133.75亿元,占比从23.85%下降至2019年的21.59%,2020年又增至23.06%;2010年个人卫生支出为405.18亿元,2020年为1126.70亿元,占比从32.88%下降至23.88%。纵观卫生费用构成情况,社会卫生支出增速最快且远高于其他两项,个人卫生支出占比始终高于政府卫生支出占比;社会卫生支出从最初的533.25亿元增长至2691.33亿元,到2020年社会卫生支出占比已超过卫生总费用的一半为53.06%。人均卫生总费用从2010年的1565.95元涨至5800.56元,平均增速为14.15%,略低于卫生总费用的增速。具体见表1和图1。

图1 2010～2020年江苏省卫生总费用筹资结构

表1 2010～2020年江苏省卫生总费用支出构成

由表2可知,江苏省GDP从2010年的41425.50亿元上升至2019年的99631.52亿元,平均增速为10.23%,2020年与2019年相比,增速仅为3.19%。2010～2020年卫生总费用占GDP的比值从2.98%上涨至4.78%,观察构成成分:政府卫生支出占GDP比值从0.71%增至1.10%,社会卫生占比从1.29%增至2.54%,个人卫生支出占比出现波动,从0.98%平缓涨至1.14%。

表2 2010～2020年江苏省卫生总费用占GDP的比重

2.2 基于GM(1,1)模型和灰色线性回归组合模型预测结果

根据传统GM(1,1)模型和灰色线性回归组合模型构建方法,以2010～2019年江苏省卫生支出费用数据,构建总费用、政府卫生支出、社会卫生支出、个人卫生支出的两种预测模型如下表3,4。模型后验差比值小于等于0.35、平均误差小于0.1可以认为模型的精度较高,根据表3,4可知,两模型均达到精度检验标准,但是灰色线性回归组合模型的后验差比值和平均相对误差均低于GM(1,1)模型,说明线性回归组合模型预测更准确,更适合预测卫生费用。因此本文选用组合模型的预测结果。

表3 GM(1,1)模型构建及精度检验

表4 灰色线性回归组合模型构建及精度检验

由表5可知2020～2025年江苏省卫生总费用依然呈现上涨的趋势,政府卫生支出、社会卫生支出和个人卫生支出到2025年预计将达到1439.62亿元、3968.86亿元、1481.60亿元,政府卫生支出占比与个人卫生占比呈现下降的趋势,卫生总费用的预测值与根据各构成成分预计的累加总费用值基本一致。除此之外,2020年江苏省卫生总费用预测为4848.41亿元,与实际的4917.28亿元相比,绝对残差为68.87亿元,相对残差为1.4%,预测结果偏低。2020年实际的政府卫生支出为1133.75亿元,与预测结果1030.82亿元相比,多了102.93亿元;政府卫生支出实际占比23.06%,高于预测结果21.26%。

表5 基于灰色线性组合模型的2020～2025年江苏省卫生总费用预测

2010～2025年江苏省卫生总费用、政府卫生支出、社会卫生支出以及个人卫生支出的实际值与模型预测值对比如图2-5所示。

图2 2010～2025年江苏省卫生总费用预测情况

图3 2010～2025年江苏省政府卫生支出预测情况

图4 2010～2025年江苏省社会卫生支出预测情况

图5 2010～2025年江苏省个人卫生支出预测情况

3 讨论

3.1 江苏省卫生总费用投入比例仍需加大

随着经济的发展, 2010 ～2019年江苏省卫生总费用持续上升,应用灰色组合线性模型预测到2020～2025年的卫生总费用及其构成依然稳步上升。《健康中国2030规划纲要》提出“到2030年,我国卫生总费用占GDP比重应实现6.5%～7.0%的目标”[1]。2019年江苏省卫生总费用占GDP的比值为4.48%,明显低于全国卫生总费用占GDP比值的6.67%,低于北京市的8.38%。这可能是由于一方面江苏省GDP占全国首位,在卫生事业上的投入较经济增长速度相对缓慢;另一方面江苏省政府严格管控卫生机构的扩张,控制医院的床位、规模、设备的扩大化,强化互联网互通、开展“互联网+医疗健康”便民惠民活动,出台多种措施降低居民的“不合理与不需要”的卫生总费用的不合理增长,进而遏制卫生总费用的快速增长。因此,继续保持卫生总费用的适度增长,实现卫生费用支出与经济发展平衡仍是江苏省需要持续探索的问题。此外,人口老龄化程度的加深,以及老年人患病率的提高,增加了其医疗卫生需求[10],但江苏省地区的医疗卫生水平低于地区的经济发展水平,因此政府仍需要高度重视人民群众的健康问题,加大对医疗领域投资,特别是创新性医疗发展,保证医疗卫生服务的质量和效率得到不断提升。

3.2 个人卫生支出有望逐年降低

个人卫生支出是评价卫生筹资公平与居民就医负担的重要指标[11],它是指个人或家庭在就医过程中自己所付出的费用。既往研究表明,个人卫生支出占比每增加1%,家庭发生灾难性卫生支出的风险将成倍增加[12]。为了最大限度减少和消除灾难性卫生支出和因病致贫的人数,WHO在《2010年世界卫生报告—卫生系统筹资:实现全民覆盖的道路》报告中号召将患者直接支付费用降低到卫生总费用的15%～20%。中共中央提出的“一规划两纲要”也提出了“2020年个人卫生支出占卫生总费用的比重下降到28%左右”的发展目标。回顾2010年江苏省个人卫生支出比例为32.9%,至2020年时为23.9%,下降显著,虽然已经实现了上述发展目标,但仍高于世界卫生组织定下的标准。此外,江苏省政府卫生支出占比始终低于全国,2020年,全国政府卫生支出占卫生总费用的30.40%,而江苏省占比仅为23.06%。按照目前趋势,应用灰色线性组合模型预测到未来几年个人卫生支出比例将稳步下降,至2025年为21.5%,但个人卫生支出始终高于政府卫生支出,江苏省应进一步深化卫生总费用制度改革,加大政府和社会卫生支付比例,从而减轻人民负担。

3.3 新冠疫情对GDP、卫生支出及筹资结构的影响

从GDP角度看经济发展,2010～2019年,全国GDP平均增速为8.83%,2020年受新冠疫情影响,GDP仅增加270518亿元,增速仅为2.74%。与全国类似,2010～2019年江苏省GDP从41425.5亿元上升至99631.52亿元,年平均增速为10.23%。2020年江苏省GDP为102807.7亿元,增速仅为3.188%。短期来看,疫情对于GDP影响较大,但是长期来看,本次疫情也是一次机遇,促使各省推动以科技创新带动产业升级,以深度调整产业结构促进经济增长[13]。新冠疫情带来的最直接影响还有卫生费用方面,疫情防控一定会增加卫生费用,在疫情开始的第一年,2020年,全国卫生总费用72175亿元,占GDP的比重为7.12%,达历史新高,江苏省卫生总费用占GDP的比重为4.783%,虽一直低于全国水平,但也逐年增长,在疫情这一年达到高峰,与全国趋势一致。2021年随着疫情防控常态化的到来,虽然全国卫生总费用仍在增加,但占GDP的比重却下降至6.72%。整体看来,虽然新冠疫情增加了卫生总费用,但仍在正常范围内,且有望逐步向更优的方向恢复发展。深入分析卫生筹资结构,近年来我国政府、社会和个人三方面的卫生支出占比基本在3:4:3的水平左右波动,而江苏省合理制定医保统筹制度及政策,保障医保覆盖面不断提升,使得社会卫生支出占比稳定增长,政府卫生支出绝对值虽逐年增长,但占比从2010年的23.8%先缓慢上升至2013年的24.8%,在2014年快速降至22%,随后仍逐步下降,2019年政府卫生支出占比21.6%,为历史最低。2020年由于突发新冠疫情,政府卫生支出有所反弹,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苏省卫生统筹结构有待改善,政府应调整财政支出,更加重视基本卫生服务,另一方面,也可以通过增加医保控费力度,鼓励商业医保来进一步增加社会卫生支出,降低居民个人卫生支出负担,提升居民的幸福感。

3.4 丰富科学预测模型的选择

有文献利用GM (1,1)模型预测江苏省卫生总费用,由于仅考虑指数增长,预测值总是高于实际值,预测效果有待提高[14]。本研究创新应用线性模型与灰色预测模型的组合,兼具考虑指数增长与线性因素的状况,克服了原单一模型的局限性,提升了模型的精确度,丰富了现有分析卫生总费用的预测模型。但该模型适合于小样本含量的预测,且预测期限不宜过长[15]。未来的研究仍需进一步分析比较灰色线性组合模型与ARIMA模型、灰色预测模型、BP模型的差异性,促进卫生费用预测模型的长足发展,为政府部门提供更为精确的预算,指导政策的实施。

江苏省经济水平发展位于全国前列,为贯彻健康中国战略,实现全民健康,进一步向发达国家标准靠拢,有必要建设和完善医疗卫生体制,提升诊治水平。江苏省政府及各界应进一步加大对卫生领域的投入,使得卫生服务水平与经济水平协调一致。同时应采用多种方式加大政府投入水平,降低个人卫生支出,构建有效的卫生费用监测体系,及时有效利用数据构建科学的预测模型,前瞻性的提出政策调整。