医疗卫生系统经济模型构建与背景 [page::1][page::2][page::3]

• 多疾病卫生系统模型(HSM)能量化疾病动态、健康服务供需与产出关系，支持成本效益评估和决策制定。

- 传统HSM模型忽视医疗服务供给端资源限制及其动态互动，本文通过经济学概念完善TLO模型。

• 模拟显示，缓解医疗资源限制可带来10%-20%的额外健康收益（以DALYs避免计量）。

TLO模型结构及医疗生产函数应用 [page::3][page::4][page::5][page::6][page::7]

• 模型涵盖人口、多个疾病模块及医疗系统模块，后者细化医疗工作人员时间、消耗品与设备多维约束。

- 应用经济学中的生产函数理论（包括CES、Cobb-Douglas和Leontief），假定治疗需按比例协调使用医疗人员与消耗品。

• 选用Leontief生产函数，强调输入互补性，治疗仅在所有需用资源充足时执行，动态反映资源耗竭。

- 模型定义三种资源利用模式：无人员限制（Mode0）、需医疗人员但不限制时间（Mode1）、需医疗人员且限制时间（Mode2），便于评估时间限制对治疗输出的影响。

医疗机构所有制、员工表现及生产函数调优 [page::7][page::8][page::9]

• 医疗机构所有制（公立、非盈利等）与管理影响资源配置及生产效率，模型正检验不同所有权参数影响。

- 现实存在高达35%的医疗人员缺勤率，导致患者公共医疗利用下降和额外支付。

• 采用时间与动作研究数据调整人员生产率假设，发现从3至9分钟的短人均诊疗时间。

- 不同组织环境下生产函数形态存在变动，员工缺勤和激励显著影响治疗产出，具体影响见图5线性与非线性结果。

医疗消耗品管理与未来研究方向 [page::9][page::10]

• 消耗品库存随机耗竭且管理机制影响其供应连续性，设施规模及所有制对耗材可用性存在系统性差异。

- 通过政策干预减少消耗品缺货有望进一步提升医疗产出。

• 未来，模型将深化医疗供应与需求交互研究，增强政策模拟能力。

报告元数据与概览

标题：Incorporating an economic approach to production in a health system model
作者：Martin Chalkley、Tim Colbourn、Timothy B. Hallett、Tara D. Mangal、Margherita Molaro、Sakshi Mohan、Bingling She、Paul Revill、Wiktoria Tafese
（为通讯作者）
机构：约克大学健康经济学中心，帝国理工学院全球传染病分析中心，伦敦大学学院全球健康研究所等
发布日期：文章页码未明确指出具体发布日期，但参考文献中最新文献为2024年
主题：本报告围绕如何在多疾病健康系统模型（Health System Models，简称HSM）中融入经济学的生产理论，聚焦于马拉维的Thanzi la Onse（TLO）模型。其核心论点是将经济学中的生产函数概念和资源约束应用于健康系统模型，以提升模型的现实性和政策适用性，特别是在考虑医疗资源（劳动力、设备、耗材）限制对健康产出影响方面。

报告主要信息总结

本文强调，随着计算能力的提升，HSM模型可更细致地模拟健康系统服务产出及其受制约机制。TLO模型应用个体层面流行病学数据，结合多疾病动态，模拟健康资源分配与服务供给。作者引入经济学生产理论（如Leontief生产函数）将现实中医疗工作人员缺勤、耗材短缺等约束建入模型。
最终，报告展示通过放松资源约束，可能带来10%至20%的医疗效果提升（以减少病失能调整生命年DALYs计算），强调生产侧提升对总体健康增益的重要性。作者亦探索医疗机构所有制、激励机制等对医疗生产效率的影响。报告核心目标是使模型成为评估资源限制及管理改革潜力的有力工具。[page::0,1,2]

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逐节深度解读

1. 引言与多疾病健康系统模型发展背景

报告首先说明HSM的发展历程：由早期关注单病种模型，转向整合多疾病、个体行为及人口变迁的动态系统模型。多疾病HSM的价值在于预测疾病负担与医疗需求，为政策制定提供定量支持。
然而，目前大多数HSM在医疗服务提供的描述上，仍然采用“黑箱式”处理，缺乏资源投入细节和产出机制的明晰度。作者批评这一点不足，提出应从经济学生产角度，明确医疗需求（患者就医选择）与供应端（医疗机构供给与资源使用）之间的动态关系。
这一改进对于多疾病模型至关重要，因为它能反映全系统承载的医疗需求，约束整体服务供应，进而合理模拟资源配置和健康产出之间的互动关系。
报告通过初步估算指出，约放松10%-20%的医疗资源限制可带来相应幅度的DALYs减少，指向医疗生产的巨大提升潜力。[page::2]

2. TLO模型架构与功能

TLO模型为基于个体的全国仿真模拟系统，涵盖三个主要模块：

• 核心模块（人口统计、生活方式、避孕、就医行为）

- 多重疾病模块（如结核、癌症等疾病的动态进展及治疗影响）

• 卫生系统模块（医疗资源供给及其在疾病需求中的分配）

卫生系统模块具体模拟公共及非营利医疗机构（如CHAM管理机构），涵盖医疗工作人员时间、耗材及设备、床位容量，细化至设施级别和每日时间段。需求端基于个体症状和社会经济特征决定就医行为。
服务有效性考虑诊断准确率和治疗效果，模型包含诊断误差和治疗成功率的模拟。重点改进点为医疗人员供给受限、耗材限制及组织管理异质性对产出的影响。[page::3,4]

3. 经济学视角下的医疗生产

经济学认为系统产出受限于稀缺资源：劳动（劳动力）、资本（设施、设备）及材料（耗材）。生产函数用以表述产出与投入的依赖关系，强调不同资源之间能否互补或替代。典型的生产函数形式包括CES（弹性替代）、Cobb-Douglas和Leontief（投入固定比例）。
在医疗领域，服务提供者被类比为“企业”，其内部激励机制（日常管理、内在激励、外在激励如基于绩效的薪酬等）直接影响资源的动员和效率。公营、私营、非营利机构因目标不同对生产决策产生差异。报告强调理解这些机制对模拟准确性至关重要。
在已有基础上，TLO模型致力于结合经济学理论，更真实地建模稀缺医疗资源的使用及其组织管理差异对产出的影响。[page::4,5,7]

4. 生产限制建模与生产函数形式选择

报告描述对原始模型假设改进：由“医疗服务不被资源限制”转向基于Leontief生产函数的资源联合限制。医疗服务产出需要劳动和耗材按特定比例同时存在，否则无法完成治疗。该生产函数强调“瓶颈”资源决定产出规模。
三种模式（Mode）定义了对医疗工作者可用性的不同约束：

• Mode 0：无医疗工作者约束，完全忽略

- Mode 1：要求工作者存在，但不限制其可用时间（可超时工作、时间压缩）

• Mode 2：真正纳入工作时间限制，考虑员工当前已用工时

模型实现中，生产函数体现动态资源消耗，因多疾病、多治疗组合复杂表现为高非线性输入-产出关系，生产面呈多维起伏曲面（见图4），这映射了实时资源分配及紧张状态。
图3展示了三种生产函数：

• Box A：常见的CES函数，输入可部分替代

- Box B：耗材主导，忽视健康工作者作用

• Box C：Leontief，严格比例固定，所有输入缺一不可

这种严格建模更吻合真实医疗服务的特点，特别是在资源有限的设置中。
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5. 机构所有制及生产效率差异

报告强调，医疗机构的所有制类型（公营、私营营利、私营非营利、非正规等）对其生产目标、激励、服务质量和覆盖面造成显著影响。因此，TLO模型尝试将不同所有制类型作为产出函数的“参数移动”因素。
此外，医疗工作者的表现也受到其所在机构的具体特征（规模、管理、监督难度等）影响。报告提示大型设施因监控难度加大，可能降低工作积极性和效率。该部分虽尚在实证研究中，但已指导模型参数设计。[page::7,8]

6. 健康工作者的工作效率与激励机制

人均实际医疗服务时间远低于政策设定标准，这部分源于工作者缺勤及动力不足。SSA国家调查显示平均缺勤率近35%，后果包括患者医疗延迟、转向高额私费服务等。
时间-动作研究与政策文件中工作时间存在偏差，且存在Hawthorne效应。报告团队收集了2024年马拉维的详细劳动时间数据，旨在校正模型劳动投入参数。
模型构建中的关键是将工作者动力和缺勤纳入生产函数的变化因子，实现产出函数在不同管理环境与劳动力状态下的动态变化（图5示意动力与缺勤对产出曲线的影响）。
这为未来建立激励政策模拟奠定理论和数据基础。[page::8,9]

7. 耗材供应及其在生产中的作用

耗材因使用随机性大，补给管理受政策和资金约束，造成耗材短缺成为常见瓶颈。最新实证研究发现马拉维不同类型和管理模式医疗机构耗材供应存在显著差异。
报告强调，将耗材供应纳入模型可进一步细化产出限制，并指导政策介入，精准减少耗材缺货事件，从而提升整体治疗产能。
这一点补充了劳动供给约束外的生产限制维度。[page::9,10]

8. 讨论与未来展望

作者总结，尽管任何模型都是简化抽象，但全面考虑资源约束与生产函数提升的TLO模型在反映现实中约束条件及政策情境评估方面更有优势。
目前，医疗需求（患者寻医行为）与供给（医疗资源约束）的交互仍是未来有力的探究方向。
本模型已建立了兼顾经济学生产理论的数据标定基础，结合医疗资源生产力、机构异质性、缺勤率、耗材供应，奠定了向政策模拟和效果评估拓展的坚实基础。[page::10]

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图表深度解读

图1：放松资源约束对健康产出的潜在影响

• 内容：基于TLO模型仿真，统计医疗系统在2015-2019年期间避免的总DALYs约4000万。模拟放宽医疗工作者约束后，额外避免约5.2百万DALYs；同时放宽耗材与工作者限制后，额外避免约8.7百万DALYs，并提供95%置信区间。

- 趋势与含义：图示明确展示医疗资源（尤其人力与耗材）短缺对整体健康效果的显著拖累，表明通过投资扩充及提高医疗生产效率，医健系统可带来额外10%-20%健康增益。该图表明生产侧提升在健康系统强化中的战略价值。

• 与文本联系：支持文章论点，强调经济学视角下资源约束的定量重要性，[page::3]

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图2：TLO模型示意图

• 内容：展现健康系统的三大输入：医疗工作者、耗材、设施设备，通过政策调控形成有效医疗服务，再结合疾病模块个体患病、人口结构，形成医疗服务与患者健康反馈闭环。

- 含义：清晰表现需求（人口疾病特征与健康行为）与供给（医疗资源配置及政策）双轮驱动机制，显示模型设计综合多因素动态交互。

• 文本支持：直观体现报告提出的多层级模块划分及系统耦合思想，强调现实政策环境对生产决策约束作用。

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图3：不同生产函数形式示意

• 内容：展示三类生产函数形态，横轴为医疗工作者与耗材输入，纵轴为治疗产出数量。

- Box A（CES函数）：曲面光滑，输入间可部分替代，产出对资源变化有弹性反应。
- Box B（耗材单独主导）：产出对工作者变化无响应，单依赖耗材。
- Box C（Leontief函数）：产出呈现严格的“最小输入”制约，资源不足即产出受限。

• 趋势：Box C显示理想比例固定生产，最能表达医疗服务对多资源同时需求的特性。

- 模型应用：报告实施Leontief函数的动态版本，模拟资源消耗的复杂非线性现实，图面不平滑、波动反映同时考虑多疾病、多资源限制下的动态产出。
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图4：模型中动态Leontief生产函数

• 内容：3D曲面反映在增加某种输入时，其他资源同时消耗，导致产出呈复杂非线性波动。

- 趋势：与理想Leontief生产函数（理想平滑阶梯面）不同，现实模型产出受多因素耦合，出现非均匀峰谷，揭示系统资源竞争与协调难题。

• 意义：强化模型捕捉真实世界医疗系统多资源平衡的能力，模拟治疗数量受系统整体资源动态影响。

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图5：动力和缺勤对生产的影响示意

• 内容：假设消耗品充裕，医疗工作者数量为横轴，治疗产出为纵轴，三条曲线对应不同工作队伍的动力与缺勤水平：

- A：高动力低缺勤
- B：低动力低缺勤
- C：低动力高缺勤

• 趋势：动力不足、缺勤率高将显著降低产出效率，曲线斜率变缓，说明人员投入与产出关系恶化。

- 模型价值：说明通过提升医疗队伍激励机制和减少缺勤，实现产出提升的潜力，也反映机构管理等因素可作为生产函数的调节参数。
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估值分析

报告未涉及传统意义上的财务估值分析（如DCF、市盈率法），而是基于健康经济学视角关注医疗资源投入产出模型及其对健康产出的边际贡献。估值方法在此转化为对医疗生产函数的形式选择（Leontief生产函数）、资源约束机制的建模精准性和因子参数（工作时间、耗材供应、动力缺勤）的估计。
这是一种系统产能估值：通过模拟医疗可提供的最大治疗数量和由此避免的DALYs，量化不同资源优化场景下的潜在健康价值。

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风险因素评估

作者识别了多方面可能风险和不确定性，包括：

• 医疗工作者缺勤与劳动时间实际投入的高度不确定性，及其导致模型产出估计波动。

- 医疗耗材供应的不稳定与随机性可能引发产出瓶颈。

• 机构所有制与管理异质性影响生产效率，但当前相关参数估计仍欠缺全面数据支撑。

- 模型假设某些理想化（如资源替代弹性等）可能剔除现实动态中的复杂社会经济因素。

• 时间-动作研究存在Hawthorne效应，可能导致劳动力时间统计偏高。

报告团队通过实地采集数据、分步骤渐进式模型更新来控制与缓解这些风险。

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审慎视角与细微差别

• 报告强调经济学生产函数在健康系统中的应用是创新，但也揭示当前HSM领域在经济因素整合上依然空白，表明此类模型还有较大提升空间。

- 生产函数实现高度复杂，非线性、多维度使模型参数敏感、调优难度较大，可能导致模型结果对输入假设高度依赖。

• 模型当前主要聚焦医疗生产（供给），对医疗需求（患者行为）端的与生产的交互影响尚未充分展开，短期内可能限制了整体系统动态反馈的准确捕捉。

- 医疗工作者的动力与效率假设虽强调重要性，但具体测度与机制仍在开发阶段，实际应用中需要谨慎解读参数替代性和政策建议。

• 报告中引用多处政策和实证支撑，加大模型科学基础，但对长期效应、制度环境变化等因素估计较少。

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结论性综合

本报告深入讨论了在多疾病层面健康系统模型中引入经济学生产理论的必要性和实施路径。以马拉维的TLO模型为案例，将健康系统视作一个多输入（劳动力、耗材、设施）多输出（治疗、健康产出）系统，通过采用Leontief生产函数，明确医疗服务需同时满足多种资源的可用性限制，真实反映资源稀缺的约束效果。

通过模拟结果，放松医疗工作人员与耗材限制可显著提高系统健康产出，DALYs约减少10%-20%，体现健康系统生产效率优化的巨大潜力。报告还结合医疗机构所有制性质和医疗工作者动力缺勤状况，提出这些组织和行为因素同样是影响医疗生产效率的重要调节因子。多个图表（图1、图3、图4、图5）直观展示资源限制与产出的复杂非线性关系，体现了生产函数的建模创新。

该研究填补了HSM经济学建模的空白，通过结合理论框架、详实的多维数据（包括劳动时间和耗材供应情况）、动态模拟技术，提供了一个适用于低收入国家卫生资源配置和健康政策评估的先进工具。整体上，报告呈现了基于经济学视角改进多疾病健康系统模型的科学可行路径，彰显了该方向对提升政策决策有效性与健康系统强化的战略意义。

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