基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法的醫(yī)療費(fèi)用增長模式及其影響因素研究.pdf

1、研究背景：
　　醫(yī)療費(fèi)用快速增長是全球化問題，無論發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家都十分關(guān)注醫(yī)療費(fèi)用的增長問題。醫(yī)療費(fèi)用的增長具有其特殊性，影響因素繁多，既有政策因素，也有經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、物價(jià)水平、疾病譜等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。由于不同影響因素的作用強(qiáng)度和作用時(shí)間不同，導(dǎo)致醫(yī)療費(fèi)用時(shí)間序列往往是非線性、非穩(wěn)態(tài)序列。常用的時(shí)間序列分析方法在非線性、非穩(wěn)態(tài)時(shí)間序列資料的分析中效果并不理想，不能系統(tǒng)分析不同影響因素對(duì)醫(yī)療費(fèi)用增長趨勢(shì)的影響強(qiáng)度和效應(yīng)持續(xù)時(shí)間

2、。目前，經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法（Empirical Mode Decomposition，EMD）被認(rèn)為是分析非線性、非穩(wěn)態(tài)時(shí)間序列的最好方法，它能將時(shí)間序列分解為若干個(gè)不同的本征模函數(shù)（Intrinsic Mode Functions，IMF）和一個(gè)殘量（Residue，RES），每一個(gè)IMF為不同強(qiáng)度、不同周期的平穩(wěn)信號(hào)，代表了外界影響因素對(duì)其帶來的影響，而RES代表了其自身長期變化趨勢(shì)。因此，從理論上講，EMD適用于醫(yī)療費(fèi)用增長趨勢(shì)及其影

3、響因素研究。EMD已在工程領(lǐng)域、海洋氣象等領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用，但在衛(wèi)生領(lǐng)域時(shí)間序列的分析中的應(yīng)用研究未見文獻(xiàn)報(bào)道。
　　研究目的：
　　1．探索EMD及其改進(jìn)方法在醫(yī)療費(fèi)用增長趨勢(shì)研究中的適用性及其應(yīng)用條件，為EMD方法在衛(wèi)生領(lǐng)域大量時(shí)間序列分析中的推廣應(yīng)用創(chuàng)造條件。
　　2．探索我國醫(yī)療費(fèi)用增長模式，醫(yī)療費(fèi)用增長的主要影響因素及其效應(yīng)，為醫(yī)療費(fèi)用控制措施的制定提供參考依據(jù)。
　　材料與方法：
　　1．資料來

4、源：根據(jù)文獻(xiàn)回顧，結(jié)合EMD方法對(duì)序列數(shù)據(jù)要求，篩選反應(yīng)醫(yī)療費(fèi)用增長的主要指標(biāo)作為本研究的分析指標(biāo)。本研究中確定了年度數(shù)據(jù)指標(biāo)（1978-2015年）中，以人均個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出作為醫(yī)療費(fèi)用增長代表指標(biāo)，以人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、萬人醫(yī)院數(shù)、居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)、商品零售價(jià)格指數(shù)、人均政府衛(wèi)生支出和人均社會(huì)衛(wèi)生支出六項(xiàng)指標(biāo)作為主要影響因素指標(biāo)；月度指標(biāo)（2006年-2015年）中以居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)為代表，其中，以醫(yī)療保健和個(gè)人用品類居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)

5、作為醫(yī)療費(fèi)用增長代表指標(biāo)，以食品類居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)、煙酒及用品類居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)、衣著類居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)、家庭設(shè)備用品及維修服務(wù)類居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)、交通和通訊類居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)、娛樂教育文化用品及服務(wù)類居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)、居住類居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)七類指標(biāo)作為主要影響因素指標(biāo)。所有數(shù)據(jù)均來自國家統(tǒng)計(jì)局官方網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)。
　　2．分析方法
　?。?）采用描述性統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)我國醫(yī)療費(fèi)用增長現(xiàn)況進(jìn)行分析：主要分析指標(biāo)為環(huán)比增長速度

6、，定基比增長速度，環(huán)比發(fā)展速度，定基比發(fā)展速度，平均增長速度，平均發(fā)展速度。
　?。?）探索EMD/EEMD分析法在醫(yī)療費(fèi)用增長研究中的適用性和應(yīng)用條件：使用 R語言軟件編寫分析程序；在不同迭代次數(shù)和白噪聲條件下，對(duì)醫(yī)療費(fèi)用指標(biāo)時(shí)間序列進(jìn)行EMD/EEMD分解。
　?。?）依據(jù)各分解結(jié)果中RES和原始序列變化趨勢(shì)，選擇不同函數(shù)進(jìn)行趨勢(shì)擬合，計(jì)算RES和原始序列趨勢(shì)線估計(jì)值間的距離平方和，距離平方和越小，說明RES與原始序列越

7、接近。對(duì)不同分解條件下的RES與原始序列趨勢(shì)線間的距離平方和進(jìn)行比較，結(jié)合邊界效應(yīng)和模態(tài)混疊現(xiàn)象，確定最佳迭代次數(shù)和白噪聲強(qiáng)度。
　　（4）使用EMD分析方法對(duì)研究指標(biāo)進(jìn)行分解，計(jì)算出每個(gè)分量（IMF，RES）的貢獻(xiàn)率；使用平穩(wěn)性檢驗(yàn)，剔除的偽分量。
　?。?）采用向量自回歸（Vector Auto Regression, VAR）模型，脈沖響應(yīng)函數(shù)及方差分解法對(duì)不同影響因素的同頻率分量進(jìn)行分析，確定其對(duì)醫(yī)療費(fèi)用增長的影響強(qiáng)

8、度及其貢獻(xiàn)率。
　　結(jié)果：
　　1．我國醫(yī)療費(fèi)用增長現(xiàn)狀
　　（1）人均個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出增長情況
　　1979年環(huán)比增長速度為12.49％，1983年環(huán)比增長速度達(dá)到頂峰67.53%，1979-1986年期間，人均個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出增長速度波動(dòng)劇烈。1987年-1996年期間，為人均現(xiàn)金衛(wèi)生支出環(huán)比增長速度高速增長期，在23%-35%之間波動(dòng)。1997年-2007年期間，整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，從21.86%下降到4.5

9、1%，2008年出現(xiàn)突然變化，為14.66%，2011年出現(xiàn)新的高峰為19.48%。2008年-2013年期間出現(xiàn)以3年為周期的波動(dòng)，2014年-2015年期間波幅不大，分別為4.73%和5.65%。1979-2015年期間的平均發(fā)展速度為118.04%，平均增長速度為18.04%。
　　（2）個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出占衛(wèi)生總費(fèi)用比重變化
　　1979年-1984年期間，我國政府衛(wèi)生支出比例不斷上升，社會(huì)衛(wèi)生支出不斷下降，個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)

10、生支出也在穩(wěn)步上升，1984年，政府衛(wèi)生支出比例高達(dá)37%，個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出比例達(dá)33%，社會(huì)衛(wèi)生支出比例下降到30%，社會(huì)衛(wèi)生支出達(dá)到最低點(diǎn)。1985年-1992年期間，社會(huì)衛(wèi)生支出投入加大，政府衛(wèi)生支出持續(xù)下降，個(gè)人衛(wèi)生支出繼續(xù)保持上升趨勢(shì)。1993年-2000年間，政府衛(wèi)生支出占比繼續(xù)保持下降趨勢(shì)，個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出占比快速提高，社會(huì)衛(wèi)生支出逐漸下降。2001年-2011年，政府加大了對(duì)衛(wèi)生支出的投入，個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出占比下降趨勢(shì)更

11、加明顯，社會(huì)衛(wèi)生支出依然保持穩(wěn)定增長。2012年-2015年，政府衛(wèi)生支出比例保持在30%不變，社會(huì)衛(wèi)生支出比例不斷提高，2015年提高到40%，個(gè)人衛(wèi)生現(xiàn)金支出比例持續(xù)下降，2015年下降到29%。
　　2．EMD/EEMD在醫(yī)療費(fèi)用變化趨勢(shì)研究中的適用性及應(yīng)用條件
　　使用EMD對(duì)人均現(xiàn)金衛(wèi)生支出增長速度進(jìn)行探索性分解，不同迭代次數(shù)均可分解出4個(gè)IMFs和1個(gè)RES，且迭代次數(shù)超過7次以后，分解結(jié)果不再發(fā)生變化。迭代次數(shù)

12、為4時(shí)，RES與原始序列趨勢(shì)線間的距離平方和最小，為9.08，且未出現(xiàn)明顯的邊界效應(yīng)和模態(tài)混疊現(xiàn)象，故認(rèn)為在迭代次數(shù)為4時(shí)，EMD分解結(jié)果較為理想。
　　采用EEMD法對(duì)人均現(xiàn)金衛(wèi)生支出增長速度進(jìn)行探索性分解，不同迭代次數(shù)和不同白噪聲信號(hào)強(qiáng)度時(shí)，均能分解出4個(gè)IMFs和1個(gè)RES，通過RES和原始序列趨勢(shì)線間距離平方和比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)螖?shù)為4、加入白噪聲信號(hào)強(qiáng)度為0.001時(shí)，距離平方和最小，為9.39。故認(rèn)為當(dāng)?shù)螖?shù)為4、加入

13、的白噪聲信號(hào)強(qiáng)度為0.001時(shí)，EEMD分解效果最優(yōu)。
　　個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出增長速度的EMD/EEMD的分解結(jié)果非常接近。當(dāng)EEMD中設(shè)置加入白噪聲信號(hào)強(qiáng)度為0，重復(fù)次數(shù)為1時(shí)，EEMD的分解結(jié)果與EMD的分解結(jié)果相同。
　　3．醫(yī)療費(fèi)用增長主要影響因素
　?。?）年度指標(biāo)通過觀察前10期變化情況評(píng)價(jià)各變量的預(yù)測方差貢獻(xiàn)度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，自身貢獻(xiàn)程度保持較高，第1期貢獻(xiàn)率高達(dá)63.63%，人均社會(huì)衛(wèi)生支出貢獻(xiàn)率為5.14%

14、。而隨著時(shí)間增加，自身貢獻(xiàn)率不斷下降，其余影響因素的貢獻(xiàn)度不斷增加，在1-10期觀察中，各指標(biāo)的貢獻(xiàn)度變化為：人均個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出63.63%-62.08%，CPI貢獻(xiàn)度為0.02%-0.473%，PGDP貢獻(xiàn)度為2.10%-2.30%，RPI貢獻(xiàn)度為1.57%-1.71%，萬人醫(yī)院數(shù)貢獻(xiàn)度為0.05%-0.20%，人均社會(huì)衛(wèi)生支出貢獻(xiàn)度為5.14%-5.67%，人均政府衛(wèi)生支出貢獻(xiàn)度為0.01-0.30%。
　　在本研究的年度指

15、標(biāo)分析中，對(duì)于波動(dòng)周期為3年的高頻分量的影響指標(biāo)分析結(jié)果顯示，CPI、國家衛(wèi)生支出、萬人醫(yī)院數(shù)對(duì)人均個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出都起到正向沖擊作用。人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、人均個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出自身均為第1期正向沖擊，然后迅速衰減，RPI、SW為負(fù)向沖擊，然后快速回歸到0左右。對(duì)于波動(dòng)周期為5年的影響指標(biāo)分析結(jié)果顯示，都存在周期性波動(dòng)的沖擊。對(duì)于波動(dòng)周期為8年的長期沖擊中，僅有萬人醫(yī)院數(shù)起到負(fù)向沖擊效果。
　　（2）月度指標(biāo)12期預(yù)測值中，醫(yī)療類消費(fèi)

16、價(jià)格指數(shù)的自身貢獻(xiàn)率較高，長期穩(wěn)定在52.92%以上，表明其消費(fèi)價(jià)格指數(shù)變化主要由自身引起。12期預(yù)測值結(jié)果為：居住類貢獻(xiàn)度為0.33%-3.47%，家庭日用品類貢獻(xiàn)度為6.55%-11.47%，食品類貢獻(xiàn)度為0.91%-2.59%，煙酒類貢獻(xiàn)度為5.16%-5.09%，交通類貢獻(xiàn)度為1.08%-3.22%，衣著類貢獻(xiàn)度為0.96%-1.89%，教育類貢獻(xiàn)度為0.73%-3.93%。
　　波動(dòng)周期為3個(gè)月的高頻分量中，煙酒類為正向

17、沖擊，其余為圍繞0上下波動(dòng)，無明顯規(guī)律。中高頻分量的影響因素研究結(jié)果顯示，居住類消費(fèi)價(jià)格指數(shù)隨著時(shí)間的變化，對(duì)醫(yī)療消費(fèi)價(jià)格指數(shù)的沖擊強(qiáng)度不斷增大。在醫(yī)療類消費(fèi)價(jià)格指數(shù)的低頻分量研究中，我們發(fā)現(xiàn)居住類、家庭日用品類、食品類、交通類、教育類負(fù)向沖擊，煙酒、衣著類正向沖擊。
　　結(jié)論：
　　1．我國個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出占比在衛(wèi)生總費(fèi)用中持續(xù)降低。我國人均個(gè)人現(xiàn)金衛(wèi)生支出依然保持加速增長，但是其增長速度在近年來有所回落。
　　2．

18、EMD和EEMD適用于醫(yī)療費(fèi)用增長趨勢(shì)研究，能夠高效的將非平穩(wěn)時(shí)間序列分解為若干個(gè)平穩(wěn)時(shí)間序列，每個(gè)分量都代表著特定的信息，可以用于對(duì)醫(yī)療費(fèi)用增長及其影響因素深入研究。RES與原始序列趨勢(shì)線擬合值間的距離平方和可以評(píng)價(jià)分解效果。
　　3．我國醫(yī)療費(fèi)用變化受國家政策影響較大。醫(yī)療費(fèi)用變化的量化影響因素中，主要的影響來自于自身，其自身解釋程度高達(dá)50%以上。醫(yī)療費(fèi)用增長除去自身影響外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)其影響最大，不同影響因素對(duì)醫(yī)療費(fèi)用不同周