基于CHAID算法的病毒性肝炎患者DRGs分組研究*

曾雁冰 林 鵬 方 亞△

基于CHAID算法的病毒性肝炎患者DRGs分組研究*

曾雁冰1，2林 鵬3方 亞1，2△

目的 了解影響患者住院醫(yī)療費(fèi)用的因素，建立DRGs病例分組并對(duì)各組醫(yī)療費(fèi)用進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。方法 以廈門地區(qū)病毒性肝炎患者為研究對(duì)象，首先利用單因素和多因素方法分析患者住院醫(yī)療費(fèi)用的影響因素，然后以患者住院醫(yī)療費(fèi)用作為目標(biāo)變量,通過(guò)CHAID模型進(jìn)行DRGs病例分組，最后采用RIV、CV等評(píng)價(jià)指標(biāo)分析和評(píng)價(jià)分組結(jié)果。結(jié)果 對(duì)可能影響住院醫(yī)療費(fèi)用的變量進(jìn)行單因素分析顯示，年齡、付費(fèi)方式、入院情況和是否手術(shù)4個(gè)因素具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，通過(guò)多因素分析顯示年齡、費(fèi)用支付方式、入院情況是廈門地區(qū)肝炎患者住院費(fèi)用的主要影響因素；進(jìn)一步使用決策樹(shù)CHAID模型分組得到3組該疾病的DRGs病例組合，第一組為自費(fèi)方式的患者，第二組為具有醫(yī)療保險(xiǎn)且入院情況為一般的患者，第三組為具有醫(yī)療保險(xiǎn)且入院情況為緊急的患者。經(jīng)非參數(shù)Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)、RIV值、變異系數(shù)評(píng)價(jià)，該病例組合方案具有較好的可靠性和合理性。各病例分組的標(biāo)準(zhǔn)費(fèi)用分別為1984.73元、1359.23元與1874.68元。分析每個(gè)分組的費(fèi)用門坎值，發(fā)現(xiàn)線外病人比例為6.47%～7.65%，卻消耗了23.07%-30.09%的醫(yī)療費(fèi)用。結(jié)論 通過(guò)DRGs分組計(jì)算患者住院費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)值可提供醫(yī)療保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)的償付參考值，自費(fèi)病人的標(biāo)準(zhǔn)費(fèi)用最高，其次是具有醫(yī)療保險(xiǎn)且入院情況為緊急的患者，線外病人及其醫(yī)療消費(fèi)應(yīng)作為住院醫(yī)療費(fèi)用總量控制重點(diǎn)。

DRGs 病例組合 住院費(fèi)用 CHAID算法

疾病診斷相關(guān)組(diagnostic related groups，DRGs)是一種基于疾病診斷和患者病情嚴(yán)重程度的疾病分類方法，是一種能夠較好地保持病例組合臨床同質(zhì)和資源同質(zhì)的工具[1]。DRGs的實(shí)施既有利于促進(jìn)臨床、醫(yī)院、患者治療過(guò)程的管理以及疾病治療的合理化，又有利于醫(yī)療保險(xiǎn)部門和醫(yī)院的成本管理，是使社會(huì)醫(yī)療保險(xiǎn)基金能夠趨于相對(duì)平衡的一種資源分配方法[2]。我國(guó)有關(guān)DRGs的研究尚處于探索階段，本文擬以廈門地區(qū)病毒性肝炎患者為研究對(duì)象，了解其住院費(fèi)用的影響因素，進(jìn)一步通過(guò)建立DRGs病例分組，獲得各組的標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療費(fèi)用，為相關(guān)醫(yī)療決策部門實(shí)行常見(jiàn)病種DRGs管理及其費(fèi)用償付提供參考依據(jù)。

資料與方法

1.資料來(lái)源

本研究以廈門市4家大型醫(yī)院2008至2009年經(jīng)醫(yī)院確診治療并已出院的病毒性肝炎患者為研究對(duì)象，相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)源于醫(yī)院計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)患者住院病案首頁(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，共獲取1132例患者資料，剔除有缺項(xiàng)、漏項(xiàng)、邏輯錯(cuò)誤的病例和治療結(jié)果為“未愈”的病例302人，最后得到有效病例830人。

調(diào)查指標(biāo)主要分三大類：社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)特征變量包括患者的性別、年齡、婚姻狀況和支付費(fèi)用類別；臨床特征變量包括患者入院情況、是否手術(shù)和出院情況；醫(yī)療消耗變量包括患者的住院天數(shù)和醫(yī)療費(fèi)用，具體如表1所示。

2.研究方法

(1)決策樹(shù)CHAID分析方法

CHAID 分析方法[3]即χ2自動(dòng)交互檢測(cè)法 (chi-squared automatic interaction detector)，是決策樹(shù)中的一種算法，可以快速、有效地挖掘出主要影響因素。其核心思想是根據(jù)給定的目標(biāo)變量和經(jīng)過(guò)篩選的特征指標(biāo)(即預(yù)測(cè)變量)對(duì)樣本進(jìn)行最優(yōu)分割，按照卡方檢驗(yàn)的顯著性進(jìn)行多元列聯(lián)表的自動(dòng)判斷分組。本研究通過(guò)決策樹(shù)CHAID模型以醫(yī)療費(fèi)用、相關(guān)影響因素為依據(jù)進(jìn)行DRGs病例分組；在分類基礎(chǔ)上，計(jì)算各DRGs分組費(fèi)用的標(biāo)準(zhǔn)及其范圍，并分析不同費(fèi)用類型的構(gòu)成特點(diǎn)。

(2)評(píng)價(jià)指標(biāo)

本研究采用方差減少量(reduction in variance，RIV)和變異系數(shù) (coefficient of variation,CV)對(duì)各組合的分組效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中，RIV值越大，說(shuō)明組間異質(zhì)性越強(qiáng)，分組效果越好[4]；CV值越小，說(shuō)明組內(nèi)變異越小，分組效果越好[5]。

(3)統(tǒng)計(jì)分析

采用中位數(shù)、四分位數(shù)間距對(duì)病例數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)、Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)、多元線性回歸分析等方法分析住院費(fèi)用影響因素。

所有數(shù)據(jù)用excel建庫(kù)，采用SPSS17.0軟件進(jìn)行決策樹(shù)CHAID模型分析和統(tǒng)計(jì)分析，以α=0.1作為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。

結(jié) 果

1.一般情況

830例病毒性肝炎患者中，男性占72.65%，女性占27.35%。年齡以16～39歲居多，占76.27%?；颊咧Ц顿M(fèi)用方式中，有醫(yī)療保險(xiǎn)者占66.51%(見(jiàn)表2)。

2.住院醫(yī)療費(fèi)用影響因素分析

(1) 單因素分析

將住院費(fèi)用作為分析變量，將患者的性別、年齡、婚姻狀況、職業(yè)、付費(fèi)方式、入院診斷情況、是否手術(shù)和出院診斷情況作為分組變量，進(jìn)行Mann-Whitney U檢驗(yàn)和Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)。結(jié)果顯示，年齡、付費(fèi)方式、入院情況和是否手術(shù)共 4個(gè)因素具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表2)。

對(duì)住院費(fèi)用和住院天數(shù)進(jìn)行Spearman相關(guān)分析，結(jié)果顯示，住院天數(shù)與住院費(fèi)用存在正相關(guān)關(guān)系。

(2)多因素分析

將住院費(fèi)用作為因變量，以患者的社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)特征變量(性別、年齡、婚姻狀況和支付費(fèi)用類別)、臨床特征變量(入院情況和出院情況)和住院天數(shù)共七個(gè)變量作為自變量進(jìn)行多元線性回歸分析，結(jié)果顯示，年齡、付費(fèi)方式和入院情況3個(gè)變量具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見(jiàn)表3)。在控制其他因素后，在各年齡組住院費(fèi)用中，以≤15歲組作為參照，可見(jiàn)40～55歲年齡組的最高，其次是大于55歲年齡組，而≤15歲組的醫(yī)療費(fèi)用最少；有醫(yī)療保險(xiǎn)者較自費(fèi)者低；入院情況緊急者住院費(fèi)用較情況一般者高。

3.DRGs分組及其費(fèi)用償付標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)上述住院醫(yī)療費(fèi)用影響因素分析結(jié)果，選擇年齡、支付費(fèi)用類別、入院情況三個(gè)變量作為解釋變量，住院醫(yī)療費(fèi)用作為目標(biāo)變量，使用決策樹(shù)CHAID模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行DRGs病例分組。CHAID生成的決策樹(shù)第一個(gè)分類節(jié)點(diǎn)是付費(fèi)方式，其中采用自費(fèi)方式的患者歸為一組，而具有醫(yī)療保險(xiǎn)的患者歸為另一組；第二個(gè)分類節(jié)點(diǎn)是入院診斷情況，它將采用醫(yī)療保險(xiǎn)的患者再分為入院情況為一般和緊急兩類，而采用自費(fèi)方式的患者一組因?yàn)橛龅礁鶕?jù)CHAID算法規(guī)則設(shè)定的“每個(gè)組合樣本數(shù)不少于50，每個(gè)節(jié)點(diǎn)樣本數(shù)少于100時(shí)不再繼續(xù)劃分”與 “F檢驗(yàn)α=0.05”構(gòu)成的停止條件而停止拆分。

*年齡以“≤15歲”為參照組

根據(jù)分組結(jié)果，可知每個(gè)病例分組的中位數(shù)、四分位間距、費(fèi)用上限(見(jiàn)表4)，將樣本中超過(guò)費(fèi)用上限的病例剔除，計(jì)算每一個(gè)病例分組的住院費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)值，作為醫(yī)療保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)向醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)的償付參考值。第一組為使用自費(fèi)方式的患者，其標(biāo)準(zhǔn)償付費(fèi)用為1984.73元，第二組為具有醫(yī)療保險(xiǎn)且入院情況為一般的患者，其標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償費(fèi)用為1359.23元，第三組為具有醫(yī)療保險(xiǎn)且入院情況為緊急的患者，其標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償費(fèi)用為1874.68元。

*：1-自費(fèi)方式，2-醫(yī)療保險(xiǎn)且入院情況一般，3-醫(yī)療保險(xiǎn)且入院情況緊急

4.DRGs分組的評(píng)價(jià)

(1)Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)

Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)結(jié)果顯示，各組合間費(fèi)用的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=34.56，P<0.001)，說(shuō)明組間有很好的異質(zhì)性。

(2)RIV值

通過(guò)住院費(fèi)用各子集間的變異與總變異的比較，計(jì)算病例組合RIV值為15.70%，認(rèn)為本次分組效果總體較好。

(3)CV值

CV用于評(píng)價(jià)組內(nèi)醫(yī)療資源消耗的同質(zhì)性。本次研究所得三個(gè)分組的CV值分別為CV1=0.91、CV2=0.89、CV3=1.11，認(rèn)為本分組組內(nèi)住院費(fèi)用消耗的同質(zhì)性較好。

5.線外費(fèi)用與線外患者分析

在建立了病例分組后，可通過(guò)對(duì)線外費(fèi)用比例與線外病人比例的分析評(píng)價(jià)醫(yī)療費(fèi)用消耗情況。用各組合住院費(fèi)用的75%加1.5倍四分位間距作為費(fèi)用控制的上限[5]，線外費(fèi)用比例指超過(guò)費(fèi)用上限的住院費(fèi)用合計(jì)除以該分組的總費(fèi)用；線外病人比例指住院費(fèi)用超過(guò)費(fèi)用上限的病人合計(jì)除以所在分組住院總?cè)藬?shù)。第一個(gè)組合線外病人比例為6.47%，卻消耗了23.07%的醫(yī)療費(fèi)用；組合2只占樣本病例7.3%的病人，費(fèi)用占到了樣本病例的29.76%；組合3同樣是7.65%的線外病人消耗了30.09%的醫(yī)療費(fèi)用(見(jiàn)表5)。

討 論

隨著社會(huì)人口的老齡化、醫(yī)療新技術(shù)的不斷出現(xiàn)和社會(huì)對(duì)醫(yī)療需求的日益增加，醫(yī)療費(fèi)用急劇上漲，各國(guó)都在積極采取措施加以控制。1983年，美國(guó)政府在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)行了以DRGs為基礎(chǔ)的醫(yī)療費(fèi)用預(yù)付款制度，有效地控制了醫(yī)療費(fèi)用的膨脹，之后各國(guó)就推進(jìn)應(yīng)用DRGs支付制度進(jìn)行了諸多研究[6]。我國(guó)的學(xué)者也針對(duì)DRGs分組進(jìn)行了探索。目前DRGs分組普遍采用自動(dòng)交互檢測(cè)方法(automatic interaction detector，AID)產(chǎn)生病例組合方案，其算法的基本思想是對(duì)每個(gè)基礎(chǔ)病種逐個(gè)分級(jí)考察影響費(fèi)用的節(jié)點(diǎn)變量，使每組內(nèi)病例費(fèi)用方差最小。而本文的病例組合研究采用了另一種有效算法——卡方自動(dòng)交互檢測(cè)方法(CHAID)。因?yàn)椴±纸M的研究中多為分類或者定性的數(shù)據(jù)，無(wú)法使用連續(xù)變量的方法處理，而CHAID卻可以有效處理分類和定序數(shù)據(jù)[7]。

我國(guó)病種費(fèi)用控制的可行性研究表明，以病種為主導(dǎo)因素，參照病種相關(guān)因素,研制出適合我國(guó)國(guó)情的疾病診斷相關(guān)分類預(yù)付款制度很有必要[8]。目前現(xiàn)實(shí)條件下，有很多因素可以影響到醫(yī)療資源的消耗水平，因而會(huì)對(duì)病例的DRGs分組以及組合內(nèi)資源消耗的一致性產(chǎn)生影響。本研究從病案首頁(yè)收集了性別、年齡、婚姻狀況、支付費(fèi)用類別、患者入院情況、是否手術(shù)與出院情況等指標(biāo)，通過(guò)住院醫(yī)療費(fèi)用的影響因素分析，顯示年齡、費(fèi)用支付類別、入院情況對(duì)住院費(fèi)用具有顯著的影響作用。說(shuō)明這些變量是影響醫(yī)療資源消耗的重要因素。

我們基于病毒性肝炎患者住院總費(fèi)用的影響因素分析，結(jié)合病毒性肝炎的疾病特性，選擇了年齡、支付費(fèi)用類別、入院診斷情況作為CHAID算法的分類指標(biāo)。這也是考慮到利用CHAID方法建立樹(shù)形模型的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是選擇分類截點(diǎn)的數(shù)量和什么時(shí)候停止樹(shù)的生成。截點(diǎn)太少不能很好的區(qū)分不同特征的患者，從而導(dǎo)致組內(nèi)患者費(fèi)用出現(xiàn)大的差異。截點(diǎn)過(guò)多又會(huì)導(dǎo)致生成的樹(shù)非常龐大，不但會(huì)給以后的費(fèi)用償還工作帶來(lái)很多不便，還會(huì)使模型產(chǎn)生過(guò)度擬合的現(xiàn)象。

CHAID生成的決策樹(shù)第一個(gè)分類節(jié)點(diǎn)是付費(fèi)方式，說(shuō)明付費(fèi)方式與病毒性肝炎住院費(fèi)用的相關(guān)性最顯著。也反映出完善的醫(yī)保付費(fèi)對(duì)于減輕病毒性肝炎患者的醫(yī)療費(fèi)用負(fù)擔(dān)具有重要作用。

本研究對(duì)病毒性肝炎病例進(jìn)行分組以后，分析了所選樣本醫(yī)院住院收費(fèi)控制標(biāo)準(zhǔn)參考值，使用自費(fèi)方式的病例組為1984.73元，具有醫(yī)療保險(xiǎn)且入院情況為一般的病例組為1359.23元，具有醫(yī)療保險(xiǎn)且入院情況為緊急的病例組為1874.68元，這些病例分組的參考值可為實(shí)際工作中制定合理的病毒性肝炎住院醫(yī)療費(fèi)用償付標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。通過(guò)DRGs分組還可以獲得每組費(fèi)用門坎值，醫(yī)院可據(jù)此明確相應(yīng)病種衛(wèi)生資源消耗的最高限額，并有效地在該病種DRGs支付標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)進(jìn)行控制，避免衛(wèi)生資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生[9]。由于醫(yī)療需要，少數(shù)病人超線如5%是允許的，但如果線外費(fèi)用和線外病人的比例過(guò)高，則含有過(guò)度醫(yī)療消費(fèi)、醫(yī)療費(fèi)用上漲和收費(fèi)過(guò)高的因素[10]。在本研究中三個(gè)分組的線外病人比例均超過(guò)了5%，可見(jiàn)少數(shù)患者消耗掉了較大比例的醫(yī)療資源，反映出住院醫(yī)療費(fèi)用總量控制的重點(diǎn)之一應(yīng)該放在線外病人及其醫(yī)療消費(fèi)上。病例組合的最直接體現(xiàn)還是通過(guò)費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)的制定，因此應(yīng)注重DRGs在收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)上的研制，可利用本文介紹的方法推廣于其他系統(tǒng)疾病，最終形成一套包括所有疾病在內(nèi)的、開(kāi)放性的和動(dòng)態(tài)的住院費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)體系。

由于現(xiàn)階段在我國(guó)根據(jù)成本確定DRGs 組合支付標(biāo)準(zhǔn)仍有相當(dāng)大難度[11]，如病人電子信息系統(tǒng)仍不完備、缺乏疾病并發(fā)癥和合并癥系統(tǒng)、部分醫(yī)院沒(méi)有實(shí)施臨床診療規(guī)范等，本研究采用了與成本密切相關(guān)的住院醫(yī)療總費(fèi)用來(lái)測(cè)算各組合的支付標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)非參數(shù)Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)、RIV值測(cè)算均顯示組間異質(zhì)性較強(qiáng)，CV測(cè)算結(jié)果顯示組內(nèi)住院費(fèi)用消耗的同質(zhì)性較好，說(shuō)明了病例組合方案的可靠性和合理性，這為迅速在國(guó)內(nèi)建立切實(shí)可行的DRGs支付方式提供了參考。在試行DRGs以后，可進(jìn)一步完善基于 DRGs 系統(tǒng)的成本核算體系、成本信息數(shù)據(jù)庫(kù)，依次對(duì)相應(yīng)的支付標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，并且反過(guò)來(lái)不斷修正 DRGs 分組，使DRGs 系統(tǒng)在應(yīng)用中不斷得到完善。

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(責(zé)任編輯：鄧 妍)

國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(71403229)，教育部人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目資助(12YJA790030)，福建省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2013J05108)

1.廈門大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院(361102)

2.福建省高校衛(wèi)生技術(shù)評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

3.廈門大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院

△通信作者：方亞，E-mail：fangya@xmu.edu.cn