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本文将卫生资源配置模型定位为一个存在组合优化特征的选址问题,将多个社区卫生服务中心的布局作为模型的研究对象,利用多目标规划方法分析进行多种因素影响下的建模,并通过改良的遗传算法(简称GA)在诸多空间组合中寻找令人满意的可行方案。文中以常州市区作为研究区域,分别从模型的分析与构建、模型的GA实现和模型应用结果分析这三个方面进行研究。
(1)模型的分析与构建。在人口卫生需求增长的推动下,通过卫生服务中心的设置来完善医疗卫生服务体系,需要关注不同类型人口的空间分布差异造成的卫生需求的空间不均衡。针对被服务人群和服务机构双方的要求,选取和归纳模型的指标为人口结构特征指标和卫生服务效率指标。为了体现服务的多元性和不同类型人口获得资源配置的公平性原则,前者确定为各类人口密度相关的指数;为了体现配置的公平性和服务资源的可及性,后者在道路网分析基础上确定了各种类型居民的可及范围指数并改进卫生设施的服务范围指数。基于多目标规划方法,建模表达了四个方面的要求,即居民卫生需求总体满意度的最大化、各区位之间居民卫生需求满意度的均衡性、卫生服务设施覆盖人口数量和区域面积的最大化,以与居民点相关的特征指标作为分析视点,引入了满意度指数,提出了目标函数和约束条件的相关数学表达,并根据居民获取卫生服务的具体形式对配置模型进行了拓展和完善。
(2)模型的GA实现。使用一般的搜索方法来进行组合搜索在实现上难度较大,将GA的算法理念融入到模型的实现中,保证选效率和精度。实现过程大致分数据的输入、GA参数设置、求解运算和效果分析。根据卫生资源配置的实际要求,定义GA中的假设编码,进行GA的交叉和变异算子改进和自身参数设计,提高算法的性能;提出包含空间实体的面向对象的GA要素设计,利于求解模型中包含的空间实体的表达和模型的进一步拓展。为了使该模型从多目标规划的数学表达的概念模型转化为以GA为实现手段的实验模型,在GA中改进适应度函数作为多目标规划模型的接口,为了实现对GA自身的参数和模型设计的反馈,辅助模型和算法的改进以及对求解目标的深入探讨,进行了优选组合方案的显示和GA模型实现效率的分析。
(3)模型应用的结果分析。选择VC+AO(ArcObiects)作为实验环境,根据人口数据、出行数据和选址数据,分别针对居民可及半径、目标权重、进化代数和资源配置数量这几个方面开展实验。结果表明,根据各类型人口设计的能动的可及范围比单一的可及范围没置能更好地完成资源配置;根据目标各方面的权重设置可以达到不同的配置结果,根据算法收敛结果,在达到较高的进化代数时反映目标权重设置的倾向更明显;随着配置数量的增加,满意度指数、服务覆盖的人口数量和区域面积指数都有明显增加,而且当基础可及半径设置得较小时,呈现的增长幅度更大;就常州市区来说,若最大服务半径选取在1350到1550之间,要保证比较高的区域覆盖率(达70%左右)和人口的卫生服务覆盖率(达90%左右),卫生服务中心的个数要大于90。
综上所述,根据模型应用的结果,可知通过适当的可及半径、目标权重、进化代数和资源配置数量的设置,得剑的资源配置方案与卫生需求的空间分布特征较为吻合,也达到了较高的空间分布广度,并提出了保证服务的人口和区域面积的较高覆盖率的资源配置方案,响应了模型构建中所表达的四个方面的要求,验证了该模型的实现方法基本上可以满足卫生资源配置建模的需要。