Possibilities and factors of measuring and evaluating the efficiency and effectiveness of hospital health care in Germany

Sabrina Lee

Doctoral thesis

Abstract:

Předmět a cíl: Cílem národní a regionální zdravotní politiky je zajištění kvalitního systému zdravotní péče a zejména efektivní nemocniční péče. Vzhledem k odpovědnosti příslušné spolkové země za nemocniční péči se její struktura v 16 spolkových zemích Německa v jednotlivých regionech značně liší. Cílem této disertační práce je proto na makroúrovni zhodnotit technickou účinnost a efektivitu všech 1 534 všeobecných nemocnic v 16 spolkových zemích za období 2016–2021, zjistit vztah mezi exogenními faktory a hodnotou efektivity a také vliv vlastnictví všeobecných nemocnic na technickou účinnost. Dále je cílem této disertační práce zhodnotit technickou účinnost a efektivnost na mikroúrovni 141 vybraných jednotlivých všeobecných nemocnic v letech 2018–2021 a v kontextu kvality nemocnic zjistit vztah mezi spokojeností pacientů a na výsledky technické účinnosti. Metody: Byl použit vícestupňový postup. Pro první dílčí cíl byly použity tři vstupně orientované modely Data Envelopment Analysis (DEA) s konstantními výnosy z rozsahu a variabilními výnosy z rozsahu pro šestileté období 2016–2021. Výpočty technické efektivnosti obsahují tři složky celkové technické efektivnosti (TTE), čisté technické efektivnosti (PTE) a efektivnosti z rozsahu (SE). Ve druhé fázi byl pomocí Tobitovy regresní analýzy vyhodnocen vliv exogenních proměnných na zjištěnou technickou efektivnost. Pro druhý dílčí cíl byly použity dva vstupně orientované modely DEA s konstantními a variabilními výnosy z rozsahu pro čtyřleté období 2018–2021 se složkami TTE, PTE a SE. Ve druhém kroku byly výsledky obou modelů DEA aplikovány na hodnocení spokojenosti pacientů pomocí Kendallsova tau korelačního koeficientu, aby se zjistila případná korelace. Výsledky: U dílčího cíle jedna je sice úroveň průměrné technické účinnosti kolem 90 % vysoká, ale celková technická účinnost se v letech 2016–2021 neustále zhoršuje. To je ovlivněno zejména nižšími výsledky v letech 2020 a 2021. Tobitova regresní analýza ukázala, že vlivem exogenních faktorů lze vysvětlit pouze 9,61 % změny hodnot efektivnosti u celkové technické, 10,83 % u čistě technické a 2,43 % u efektivnosti rozsahu. V analýze vlastnických struktur se potvrdil pouze malý negativní vliv neziskové vlastnické struktury na efektivnost nemocnic. U druhého dílčího cíle bylo zjištěno, že průměrné skóre efektivnosti malých nemocnic se pohybuje na špatné úrovni 62 % a v roce 2020 dosahuje nejnižší hodnoty 51 %. Velké nemocnice se pohybovaly v dobrém pásmu s průměrnou technickou efektivností 86 % a v pandemickém roce 2020 se dokonce mírně zlepšily na 88 %. Pomocí korelační analýzy bylo zjištěno, že mezi technickou efektivitou a spokojeností pacientů ve velkých nemocnicích lze odvodit mírnou negativní korelaci. Závěry: Výsledky analýzy celkové technické efektivnosti ukazují, že souhrnné údaje všech všeobecných nemocnic 16 spolkových zemí vykazují od roku 2016 trvale se zhoršující stav. Pro neefektivní jednotky a příslušné politické orgány v nemocničním sektoru lze v hlavním výsledku doporučit, aby se snížily kapitálové a pracovní vstupní faktory jako počet lůžek a počet nelékařského a neošetřovatelského personálu, aby se dosáhlo zlepšení hodnot technické efektivnosti na jedné straně a nezhoršila se kvalita nemocnic na straně druhé.

Abstract:

Subject and objective: The objectives of national and regional health policy are to provide a high-quality health care system and in particular efficient hospital care. However, also due to the responsibility of the respective federal state for hospital care, its respective structure in the 16 federal states in Germany varies considerably from region to region. Therefore, the aim of this dissertation is, at the macro-level, to evaluate the technical efficiency and effectiveness of all 1,534 general hospitals in the 16 federal states for the period 2016–2021, to find out the relationship between the exogenous factors and the efficiency value as well as the influence of the ownership of general hospitals on the technical efficiency. In addition, the aim of this dissertation is to evaluate the technical efficiency and effectiveness at the micro-level of 141 selected individual general hospitals from 2018–2021 and in context of hospital quality, to find out the relationship between patient satisfaction and technical efficiency results. Methods: A multi-stage approach was used. For the first partial aim, three input-oriented Data Envelopment Analysis models (DEA) with constant returns to scale and variable returns to scale were applied for the 6-year period from 2016–2021. The calculations of technical efficiency contain the three components total technical efficiency (TTE), pure technical efficiency (PTE) and scale efficiency (SE). In the second stage, the influence of exogenous variables on the determined technical efficiency was evaluated by applying Tobit regression analysis. For the second partial aim, two input-oriented DEA models with constant and variable returns to scale were applied for the 4-year period from 2018–2021 with the components TTE, PTE and SE. In the second step, the results of the two DEA models were applied to the patient satisfaction scores using the Kendall Tau correlation coefficient to find out a possible correlation. Results: For partial aim one, although the level of average technical efficiency of about 90 % is high, total technical efficiency has deteriorated steadily from 2016–2021. This is notably influenced by the lower results in 2020 and 2021. A Tobit regression analysis showed that only 9.61 % of the change in efficiency values can be explained by the influence of exogenous factors for total technical, 10.83 % for pure technical and 2.43 % for scale efficiency. Only a small negative influence of a non-profit ownership structure on hospital efficiency was confirmed in the analysis of ownership structures. For partial aim two, it was found that the average efficiency scores of small hospitals were in a poor range of 62 %, reaching a low of 51 % in 2020. Large hospitals were in the good range with an average technical efficiency of 86 % and even improved slightly to 88 % in the pandemic year 2020. Using the correlation analysis, it was found that a slight negative correlation can be derived between technical efficiency and patient satisfaction at large hospitals. Conclusions: The results of the analysis of the overall technical efficiency reveal that the aggregated data of all general hospitals of all 16 federal states show a steadily worsening since 2016. For inefficient units and the relevant policy authorities in the hospital sector, it can be recommended in the main result that capital and labor input factors as the number of beds and the number of non-physician and non-nursing staff should be reduced, in order to achieve an improvement of the technical efficiency values on the one hand and not to worsen hospital quality on the other.

Keywords

Data Envelopment Analysis, efektivita, Německo, spolkové země, všeobecné nemocnice, Tobitova regrese.

Keywords

Data Envelopment Analysis, efficiency, Germany, federal states, general hospitals, Tobit regression.

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 2. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Iveta Vrabková
• Reader: Lucie Sedmihradská, Michaela Melecká Staníčková, Romana Provazníková

VSB – Technical University of Ostrava

Ekonomická fakulta

Doctoral programme:
Ekonomie