医疗服务需求具有波动性和不稳定性。医疗服务需求突增会导致医疗资源供不应求、医疗系统超载。医疗系统超载问题在突发重大公共卫生事件时尤其突出。新型冠状病毒肺炎疫情暴发初期，医疗机构的发热门诊和留观床位资源不足且未及时给予调配和增加，许多患者无法及时就诊，导致社区传染、疫情扩散。这一现象就属于医疗服务需求在短期内迅速增加导致的医疗系统承载力不足。为了使医疗系统能有效地应对医疗服务需求变化，需重视医疗资源的有效供给和配置，提高医疗系统的承载力，保障医疗资源对患者的可获得性。

承载力的概念源于生态学，是指某一特定生存环境所能支持的某物种的最大数量^[1-3]。借鉴承载力的概念，医疗系统承载力是指一个医疗系统给予特定的医疗资源配置总量、结构、布局，能够持续服务的最大患者数量。医疗资源配置是对特定地区医疗资源总量、结构、布局和储备的统筹安排。医疗资源的配置方式决定了医疗系统对患者的基础承载力，决定了常规状态、突发状态下医疗系统能够持续服务的最大患者数量。

从资源配置方面提高医疗系统基础承载力的方式有2种：一是提高医疗资源总量，即资源越多，可承接的患者数越多，系统承载力越强；二是完善医疗资源的布局和连接网络，做好一方有难、八方支援的准备。医疗资源的配置不可能无限扩大，需要平衡医疗资源和承载力的关系，尤其是要加强对第二种医疗系统承载力提高方式的认识。研究要解决的主要问题是：如何基于医疗资源的总量、结构、布局，理解和分析区域医疗系统的承载力水平；如何基于现有资源提高区域医疗系统的承载力水平。

1 资料与方法 1.1 理论基础 1.1.1 系统理论

复杂系统理论指出，世界上所有事物都作为一个独立的系统存在，但同时它们又归属于一个更大的系统。研究将复杂系统理论^[4]作为理论基础，将医疗系统看作人类社会系统的一个子系统，同时，医疗系统本身也由各区域的医疗服务子系统构成，各区域的医疗服务子系统由各医疗机构要素构成，各医疗机构由各医疗资源要素构成，多种要素通过多种形式的相互“关系”^[5]共同维持系统运作、实现系统的功能。

1.1.2 冗余理论

冗余的概念来源于自动控制系统的可靠理论，其核心在于如何最大限度地提高系统的稳定性^[6]。一般系统由许多元件（或成分）组成，按元件（或成分）的组合方式可把系统分为串联系统和并联系统^[7]。元件（或成分）的组合方式与系统的稳定性关系十分密切。在串联系统中，当系统的元件（或成分）数量增大时，系统的稳定性便急剧下降。在并联系统中，当备用元件（或成分）数量增大时，系统的稳定性也迅速上升。这种以备用元件（或成分）来提高系统稳定度的并联方式叫作冗余^[8]。目前，冗余理论已广泛应用在企业^[9]、计算机^[10]等领域中，卫生领域也开始引入冗余相关概念和理论^[11-12]。

1.2 专家咨询

研究用专家咨询法从医疗系统承载力的构成要素、系统连接等角度对医疗系统承载力的概念内涵进行讨论，为确定医疗系统承载力的相关概念提供基础论证。同时，用专家咨询法对研究构建的医疗系统承载力评价指标和上海的医疗系统承载力实证结果进行论证。

1.3 实证分析

研究以上海市为例，收集上海市的区域医疗需求和区域医疗资源配置的实际数据，基于研究构建的医疗系统承载力评价指标，对上海的区域医疗系统承载力进行实证分析。

1.4 资料来源 1.4.1 医疗机构数据

以上海市每家医疗机构的数据为一条记录，字段属性包括该医疗机构的名称、机构地址、机构类别、机构级别、机构等次、核定床位数等。数据截止时间为2016年，数据来源于原上海市卫生和计划生育委员会。实证分析以医疗机构的床位数据作为医疗系统供方资源的基础。

1.4.2 住院患者数据

以上海市每名住院患者的住院人次为一条记录，字段属性包括患者唯一身份识别号（identity document, ID）、就诊机构、住院天数等。数据截止时间为2016年，数据来源于原上海市卫生和计划生育委员会。实证分析以住院患者的住院床位利用情况作为医疗服务需求的基础。

2 结果 2.1 医疗系统承载力的概念

承载力通常指在某一特定条件下承载体对承载对象的容纳能力^[13]。将医疗系统内的医疗资源作为承载体，将患者的医疗服务需求作为承载对象，医疗系统承载力指为了满足医疗服务需求，医疗资源可以转化成的医疗服务量。

最大承载力指一定量的医疗资源可以转化成的最大医疗服务量。医疗资源在转为医疗服务的过程中不可能突破资源本身的有限性，因此，医疗系统承载力存在理论上的最大值，如10张床位每日最多只能提供10个床日，一个医生在不加班的情况下每日只能提供一定量的门诊服务。最大承载力可以用相应的服务量表示，如床日数、门诊人次数等。

2.2 医疗系统承载力的支持网络

从系统的角度出发，按照医疗系统的功能、要素、连接的分析思路，梳理医疗系统承载力的支持网络^{[4, 14]}。医疗系统的功能是为区域内的人群提供医疗服务，满足人群的医疗服务需求。医疗系统的要素可分为医疗服务供方和医疗服务需方两类。各要素之间建立联系，使得系统运作，实现系统功能。

2.2.1 资源供给是系统承载力的基础

影响医疗系统功能发挥的是系统要素。假设医疗服务供给系统是静态的，医疗系统不具有自调节能力，患者的医疗服务需求只能在需求发生地获得解决，医疗系统内的医疗机构不接受该机构所在地以外的患者，那么该医疗系统中的各区域、各机构是孤立运作的。

2.2.2 区域内机构之间的网络支持通道

若一定区域内的机构之间建立连接，则可以形成区域内医疗机构相互支持的网络。如该区域内的机构向区域内的所有患者均提供医疗服务，则该区域内的患者可根据自身偏好、机构状况等自主选择其所在区域内的任意机构就医。

2.2.3 区域外机构之间的辅助支持通道

若一定区域外的机构之间建立连接，则可以在大范围内形成医疗机构相互支持的网络。如在该范围内的所有医疗机构均可向该范围内的患者提供医疗服务，则该范围内的患者可根据自身偏好、机构状况等自主选择其所在范围内的任意机构就医。

2.2.4 时间维度的网络支持通道

区域外机构之间的网络连接、区域内机构之间的网络连接均是从空间的角度建立的连接。从时间的角度看，医疗系统内的医疗资源或要素本身也可以建立连接，如通过预约管理的方式，将一定时间段内的医疗资源建立起相互的连接关系。医疗系统承载力在时间维度的网络支持通道见图 1。

2.3 医疗系统承载力的评价指标 2.3.1 承载率

承载率指区域内医疗资源承载的服务需求占该区域内医疗资源最大承载力的百分比。实证分析以床位作为医疗资源的研究对象。

$ R = \frac{D}{S} \times 100\% $

(1)

式（1）中：D为区域内居民的住院床日数；S为区域内床位的开放床日数；R为承载率，取值范围为[0，+∞)，R值越大提示超载越严重。当0≤R < 1时，医疗服务需求都能得到满足，医疗系统可承载，但医疗资源未得到充分利用；当R = 1时，医疗服务需求可承载，医疗资源得到充分利用，医疗系统处于理论最优承载状态；当R > 1时，医疗服务需求不能完全得到满足，医疗系统处于超载状态。

2.3.2 可承载天数占比

可承载天数占比从时间维度核算了1年内医疗系统可承载的天数占该年总天数的比例。

$ {R_t} = \frac{{\sum {t_i}}}{D} \times 100\% , {t_i} = \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {1, }&{R \le 1}\\ {0, }&{R > 1} \end{array}} \right. $

(2)

式（2）中：D为1年的总天数；t_i为一年内医疗系统可承载的天数；R_t为可承载天数占比，取值范围为[0，1]。当R_t = 1时，医疗系统可承载1年内所有的每日医疗服务需求；当R_t = 0时，1年内每日医疗服务需求均超过医疗系统的承载符合；当0 < R_t < 1时，1年内医疗系统可承载部分时间段内的每日医疗服务需求，部分时间段内每日医疗服务需求超过医疗系统的承载符合。

基于以上2个指标，医疗系统的承载状态可为4类：总量可承载，单日无超载，即医疗系统为可持续发展状态；总量可承载，单日有超载，即医疗系统同时存在超载和资源利用效率较低的问题，可通过提高资源利用效率来缓解系统超载问题；总量超载，单日有超载，即医疗系统对医疗资源的利用效率较高，但系统仍存在超载问题，可通过增加资源供给或提高资源利用效率来缓解超载问题；总量超载，单日全超载，即医疗系统对医疗资源的利用效率高，系统完全超载，通过增加资源供给才能缓解医疗系统超载问题。

2.4 上海市医疗系统承载力的实证分析

上海市的医疗机构可分为市级医学中心、区域医疗机构、基层医疗卫生机构3个层级。实证分析以上海市为例，将研究范围限定在提供住院服务的上海市区域医疗系统内，医疗资源仅研究床位资源。上海市的区域医疗机构共343家，区域医疗机构的床位数为66 388张。结合上海市区域医疗机构的资源配置情况，以及区域内患者的住院床日情况，测得不同支持网络下区域医疗机构一年内的医疗系统承载力。

假设基于各系统要素，医疗系统内的机构之间未建立任何网络支持关系，患者只能选择距离其最近的医疗机构接受住院服务，则有57%（194家）的医疗机构处于超载状态。见图 2。

假设区域内的医疗机构建立了支持网络，患者可以选择其所在区域医疗服务圈内任意一家医疗机构接受住院服务，则有42%（144家）的医疗机构处于超载状态。见图 2。

假设在建立区域内医疗机构网络支持的基础上，医疗系统再建立区域外机构之间的支持网络，患者可以根据病情跨越区域接受住院服务，则有36%（124家）的医疗机构处于超载状态。

假设在建立区域内医疗机构网络支持、区域外医疗机构网络支持的基础上，医疗系统再建立医疗资源的时间网络支持，患者可以在一定时间内考虑医疗机构的负荷程度，选择适宜的时间接受住院服务，则有35%（121家）的医疗机构处于超载状态。见图 2。

综合3种支持网络的测算结果可知，医疗系统内部要素之间的连接越复杂，医疗系统应对医疗服务需求波动的能力越强，医疗资源利用效率越高，可提供的医疗服务量越多。建立3种支持网络后，上海市区域医疗系统中医疗机构的超载比例从57%下降到35%，但仍有35%（121家）医疗机构处于超载状态，需通过增加医疗资源配置的方式来解决。

3 讨论

医疗系统承载力研究属于基础理论研究，可为医疗资源配置、区域卫生规划等工作提供理论指导基础，也为在新型冠状病毒肺炎疫情防控期间维持医疗系统稳定、保障人民群众的基本医疗服务需求提供新的思路和方向。承载力在国内外文献中已经有较多的研究，但大多集中在生态学^[15]、地理学^[16]、物理^[17]、材料^[18]等领域，尚无针对医疗系统承载力的专项研究。其实，医疗资源配置、医疗资源可及性^[19]等研究均涉及承载力问题。

影响医疗系统承载力的因素很多，除了研究提出的医疗资源供给要素及各要素之间的连接外，还包括许多医生专业技术差异等其他要素。研究在分析时仅从宏观层面考虑了医疗服务需求和医疗供给两类要素。医疗服务需求未细分常见病、多发病的服务需求和疑难疾病的服务需求。后续实证分析可结合系统的实际情况，进一步细分医疗系统内的资源要素，丰富承载力系统的要素内容，使实证分析结果更加接近真实世界的情况。

各个系统并不是完全孤立存在的，三级医疗机构与区级医疗机构、区级医疗机构与基层医疗卫生机构的资源可经由上下转诊流动，即患者的就诊选择是多样化的。研究仅对上海市区级医疗机构的医疗系统承载力进行了实证，机构的超载结果可能有所夸大。因为在现实中，医疗机构会通过医生加班、医院加床等方式临时提高机构接待患者的能力，从而解决超载问题，或者通过上下转诊渠道疏散患者。因此，后续研究将补充分析其他层级医疗系统的承载力，全面了解医疗系统的承载力。

· 作者声明本文无实际或潜在的利益冲突