基于人工神經網絡的重慶市中醫藥類衛生專業技術人員需求預測應用研究＊

吳海峰，何 坪△，鄧 宇，潘 倫，周天寒，何麗芳，方明金

（1.重慶醫藥高等專科學校 401331；2.重慶市衛生局 401147）

中醫藥學是中華民族、中國文化的寶貴遺產，是流傳數千年至今仍在發揮作用的學科。扶持和促進中醫藥事業發展是國家長期戰略［1-2］。國家中醫藥事業發展“十二五”規劃提出：三級綜合醫院、專科醫院必須設立中醫科和中藥房；鄉鎮衛生院和社區衛生服務中心內設中醫診室；村衛生室、社區衛生服務站中醫藥服務的覆蓋率達100%。重慶是傳統的中醫藥強市，人民群眾對中醫藥有廣泛的需求。直轄以來，全市經濟社會事業突飛猛進，但中醫藥事業發展緩慢，中醫藥人才數量緊缺及質量較低，難以適應本市經濟社會的快速發展。可見，大力推進中醫藥事業，是加快衛生事業城鄉統籌發展的重要途徑。因此針對本市中醫藥衛生人才數量緊缺的現狀，本文運用人工神經網絡基本原理與方法，對本市“十二五”期間中醫藥類專業衛生技術人員需求進行科學預測［3-7］，并提出相應解決措施，為加快本市中醫藥衛生事業的發展提供科學參考依據。

1 資料與方法

1.1 研究數據 本研究通過重慶市衛生局的大力支持，及查詢重慶市統計年鑒和重慶市衛生統計年鑒，收集了既往2001～2010年全市中醫藥類衛生專業技術人員總數，以此作為本研究數據。

1.2 研究方法 采用BP人工神經網絡方法建立預測模型［8-14］，對本市中醫藥類衛生專業技術人員需求進行預測。針對研究數據，在建立神經網絡預測模型時，出于網絡的逼近能力和泛化能力的考慮，指定滑動窗大小N=2，M=1，即用前面2年的中醫藥類衛生專業技術人員總數預測其后1年的中醫藥類衛生專業技術人員總數，數據重新組織好之后，選用2001～2008年研究數據為內樣本，建立預測模型，而選用2009～2010年研究數據為外樣本，驗證模型的預測效果，采用均方根誤差（root mean square error，RMSE）和平均絕對百分比誤差（mean absolute percentage error，MAPE）評價模型預測效果。

2 結 果

2.1 數據描述 從2001～2010年期間，本市中醫藥類衛生專業技術人員總體上呈上升趨勢，年平均發展速度為112.25%，年平均增長速度為12.25%。從環比增長速度來看，2005年人數增長幅度最快，其他各年人數增長幅度有所差異，但2006年和2009年人數卻有所下降。見表1、圖1。

2.2 預測結果 關于對預測效果的評價，采用RMSE及MAPE兩個指標來考察各模型對研究數據外樣本的預測效果。RMSE和MAPE的值越小，說明預測值與實測值之間的差別越小，預測效果就越好。預測模型對訓練外樣本即預測樣本的預測值，及相應的RMSE和MAPE。模型對預測樣本的RMSE和MPAE均較小，表明對研究數據（即重慶市中醫藥類衛生專業技術人員總數）而言，模型的預測效果、泛化能力均較好。因此采用BP人工神經網絡預測本市中醫藥類衛生專業技術人員需求總數可以達到較好的預測效果。見表2、圖2、圖3。

表1 重慶市2001～2010年中醫藥類衛生專業技術人員及相關特征量

圖1 重慶市2001～2010年中醫藥類衛生專業技術人員變化趨勢

圖2 BP神經網絡預測值與實際值對比圖

表2 各模型預測比較結果

圖3 BP神經網絡模型預測殘差

3 討 論

3.1 BP人工神經網絡預測模型優缺點 許多模型在建模預測時，都要求因變量滿足正態性和自變量相互獨立性，且要求自變量與因變量須呈線性相關關系，而人工神經網絡無此限制。并且加入隱含層的人工神經網絡可以逼近從輸入到輸出間的任意非線性映射，避開類復雜的參數估計過程，直接給出結果，簡單直觀，易于操作，因而更具有優勢。但人工神經網絡是基于自動學習理論而提出的灰色學習系統，它直接給出結果，不能通過具體模型方程確切表達出輸入與輸出之間的映射關系；并且BP人工神經網絡存在不穩定性現象，即對同一訓練數據重復運行模型程序后得到的結果并不總是一樣，不穩定性現象主要是由于初始網絡參數為隨機數，而不同的初始網絡參數又會導致網絡不同的輸出造成的；此外人工神經網絡理論尚不十分成熟，如隱含層節點數的選擇目前尚無統一認可的選擇依據或者公式，本研究所建立的人工神經網絡在選擇隱含層節點數時，先給出最佳隱含層節點所在的大致區間，然后分別取該區間的任一整數為隱含層神經元的個數，分別建立神經網絡模型，通過同一研究數據的計算與分析，以最終的網絡訓練誤差為選擇標準，以決定最優隱含層節點數目。

3.2 關于加快本市中醫藥事業發展的幾點建議 本文通過對重慶市2011～2013年中醫藥類衛生專業技術人員需求預測分析知，本市“十二五”期間頭3年對中醫藥類衛生專業技術人員的需求量，在2010年的基礎上，需平均每年增加1 200名左右，并且還為考慮這期間原有人員工作變動及退休等因素。可見本市中醫藥類衛生專業技術人員比較緊缺，因此為加快本市中醫藥事業發展，本文建議：（1）培養和引進中醫藥高級專業人才。目前本市基層醫療機構中，能開展中醫藥服務的醫療機構所占比例較低，這與醫療機構人員組成有關，并且中醫類鄉村醫生比例低，開展中醫服務覆蓋率的有限；此外目前中醫藥類衛生專業技術人員隊伍中，高技術人才所占比例較低，甚至在基層醫療機構中，中醫藥類衛生專業技術人員以初中、中專、高中為主。因此本市應大力加強中醫藥類衛生專業技術人員的培養，尤其是注重要培養一定數量一定學歷的高質量中醫藥專技人才；之外，還應重視中醫藥高級專業人才引進，以加快本市中醫藥事業的發展。（2）各級政府應加大對中醫藥事業的財政投入力度，加快中醫類醫院硬件建設，并且提倡以政府為主導，實現中醫類醫療資源在區域間合理配置。（3）大力推廣對中醫藥的宣傳，增加民眾對中醫藥價值的肯定。近年，由于西醫事業的發展較快，居民對西醫的認可度一再攀高，很多綜合醫院業務收入也主要來源于西醫相關科室，而中醫相關科室或者中醫類醫院卻出現了日漸凋零的跡象，很多病人為追求治病速度，問藥西醫，可見中醫藥的價值地位有被抹滅傾向。但實際上中醫藥學是中華民族、中國文化的寶貴遺產，是經歷了幾千年的沉淀而流傳至今的學科，因此應大力推廣中醫藥宣傳，增加民眾對中醫藥價值的肯定，這樣才能使更多的民眾問藥于中醫。從而從“需”推動中醫藥事業的發展。

本文認為，通過上述努力，能解決中醫藥事業發展道路上的“供需”雙方矛盾，從而加快中醫藥事業的發展。

［1］陳璐，魯靜，陳磊.中醫藥進社區的現狀與發展趨勢［J］.中國中醫藥信息雜志，2010，（17）10：3-4.

［2］周春祥.名老中醫經驗總結與傳承過程中的問題與思考［J］.江蘇中醫藥，2004，25（12）：1-4.

［3］萬德昌.浙江省主要中藥材2005年度產銷情況分析和2006年產銷走勢預測［J］.中國中醫藥信息雜志，2006，13（5）：108-110.

［4］李建國，華倫榮，林輝廣.廣東中醫人力資源需求與預測［J］.中國中醫藥現代遠程教育，2009，7（5）：84-85.

［5］武繼彪，徐傳庚，宋永剛，等.中醫相關類職業教育現狀分析與人才需求預測［J］.中醫教育，2010，29（1）：80-83.

［6］裘索.中醫藥人才培養現狀及對策探討［J］.中醫藥學刊，2005，23（3）：146-148.

［7］邵湘寧，魏高文，聶紹通，等.我國中醫職業教育現狀分析評價［J］.中醫教育，2003，22（3）：58-61.

［8］王建偉.基于小波分析和神經網絡的股票預測方法［D］.北京：北京工業大學，2004.

［9］于繁華.基于小波神經網絡的變參數振動鉆削仿真與預測［D］.吉林：吉林大學，2004.

［10］杜永峰，陳文元.小波分析與神經網絡在結構損傷監測中的應用［J］.蘭州理工大學學報，2005，31（5）：121-124.

［11］Pei J，Han J.Mining sequential pattern sufficiently by prefix-projected pattern growth［J］.Data Engieering，2001，8（4）：215-224

［12］飛思科技產品研發中心.神經網絡理論與MATLAB7實現［M］.北京：電子工業出版社，2005：3.

［13］姜孝華，彭嘯亞.滑動窗Walsh基函數神經網絡檢測電能質量擾動［J］.電力系統及其自動化學報，2011，23（3）：74-78.

［14］王輝，楊杰.一種基于神經網絡的圖像復原方法［J］.紅外與激光工程，2006，35（4）：121-125.

［15］Kong F，Chen R.A combined method for triplex pump fault diagnosis based on wavelet transform，fuzzy logic and neuron-net-works［J］.Mechanical Systems Signal Processing，2004，30（18）：49-54.