基于DHGF法的高校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

馬 倩， 王朝霞

(上海交通大學(xué) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，上海 200240)

0 引 言

近年來，國內(nèi)外高校實(shí)驗(yàn)室安全事故時(shí)有發(fā)生，引起社會(huì)各界的高度關(guān)注[1]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是生、農(nóng)、醫(yī)、藥及交叉學(xué)科開展研究的必要方法，我國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)和管理過程中存在許多安全風(fēng)險(xiǎn)，生物安全風(fēng)險(xiǎn)更是高于一般實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物源性的感染是危害實(shí)驗(yàn)人員以及公共安全的嚴(yán)重問題[2]。國內(nèi)各高校生、農(nóng)、醫(yī)、藥學(xué)科正在蓬勃發(fā)展，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的需求也日益擴(kuò)大，因此保障高校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用安全對(duì)于科研成果產(chǎn)出、師生身心健康、社會(huì)公共安全、集體財(cái)產(chǎn)安全等都至關(guān)重要[3-5]。

目前高校實(shí)驗(yàn)室的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程存在宏觀性、主觀性、針對(duì)性不強(qiáng)、局限于定性分析等不足之處，不能對(duì)其安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行具體、客觀、精確地評(píng)價(jià)[6]，且高校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心存在的安全風(fēng)險(xiǎn)有其獨(dú)特性，不僅包含一般實(shí)驗(yàn)室的安全風(fēng)險(xiǎn)，還具有一些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物源性的生物風(fēng)險(xiǎn)，高校安全檢查表內(nèi)容通常與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用匹配度不高，針對(duì)性不強(qiáng)。

DHGF集成法將比較常用的德爾菲法、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法、模糊綜合評(píng)判法的優(yōu)點(diǎn)和適用性結(jié)合起來，是一種將實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)理論相結(jié)合、從定性到定量的科學(xué)評(píng)價(jià)方法，能增加評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性[7]。該方法廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、物流等各個(gè)行業(yè)的評(píng)價(jià)體系，高校工作者也逐漸將該法運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)室的安全管理評(píng)價(jià)[8-9]。

1 DHGF集成法簡介

1.1 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)

收集資料制定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系草案，通過德爾菲法[10]，進(jìn)行指標(biāo)體系的篩選。

(1) 向?qū)＜艺髟円庖姟２捎?級(jí)分等評(píng)分法，各個(gè)指標(biāo)由5個(gè)數(shù)字表示其重要程度，“9”表示絕對(duì)重要，“7”表示很重要，“5”表示比較重要，“3”表示一般重要，“1”表示不重要。問卷中給出具體的指標(biāo)及評(píng)價(jià)要點(diǎn)，通過問卷向?qū)＜易稍?，進(jìn)而對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行修訂。

(2) 指標(biāo)重要值計(jì)算。公式如下：

(1)

式中：y為指標(biāo)重要值;ci為評(píng)分等級(jí)賦值;ai為等i級(jí)評(píng)分等級(jí)人數(shù);N為專家數(shù)量。

(3) 指標(biāo)篩選。當(dāng)參與評(píng)價(jià)的專家都認(rèn)為該指標(biāo)“很重要”時(shí)，對(duì)應(yīng)的重要值為7，此時(shí)認(rèn)為該指標(biāo)入選指標(biāo)體系，低于7的則不進(jìn)入指標(biāo)體系。

(4) 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。確定安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系集D(n代表指標(biāo)個(gè)數(shù))：

D={D1,D2,…,Dn}

(2)

1.2 確定指標(biāo)權(quán)重

綜合專家對(duì)各指標(biāo)的重要程度的判斷，采用層次分析法[11]，得出判斷矩陣，求出指標(biāo)權(quán)重集W，進(jìn)行歸一化處理，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)權(quán)重分配是否合理：

W={W1,W2,…,Wn}

(3)

1.3 灰色理論求灰色權(quán)值

(1) 確定評(píng)價(jià)等級(jí)。對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行等級(jí)劃分，Vp(p=1,2,…,k)表示第p個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)值，該標(biāo)準(zhǔn)值越高，表示安全性約高，反之危險(xiǎn)性越高。建立評(píng)價(jià)等級(jí)：

V={V1,V2,…,Vk}

(4)

式中，k表示等級(jí)的數(shù)量。

(2) 確定評(píng)價(jià)樣本量矩陣。評(píng)價(jià)者根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，綜合被評(píng)價(jià)對(duì)象的實(shí)際情況，對(duì)各指標(biāo)給出評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，構(gòu)成樣本量矩陣。假設(shè)有m位評(píng)價(jià)者參與評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)有n個(gè)，若第i(i=1,2,…,m)位評(píng)價(jià)者對(duì)第l(l=1,2,…,n)個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)樣本為dil，所有的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)構(gòu)成樣本量矩陣D：

(5)

(3) 確定評(píng)價(jià)灰類及權(quán)矩陣。基于灰色關(guān)聯(lián)分析[12]，確定評(píng)估灰類，包括評(píng)價(jià)灰類的等級(jí)數(shù)、灰數(shù)及白化權(quán)函數(shù)?；翌惛鶕?jù)評(píng)價(jià)等級(jí)，通過定性分析確定。常見的白化權(quán)函數(shù)有下述3種：

上限測度函數(shù)?；覕?shù)?∈[d1,∞)，白化權(quán)函數(shù)如下：

(6)

中間測度函數(shù)?；覕?shù)?∈[0,d1,2d1]，白化權(quán)函數(shù)如下：

(7)

下限測度函數(shù)?；覕?shù)?∈[0,d1,d2]，白化權(quán)函數(shù)如下：

(8)

式中，d1、d2為閾值，即白化權(quán)函數(shù)的拐點(diǎn)值。

(4) 確定灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)。根據(jù)白化權(quán)函數(shù)求得對(duì)應(yīng)于第p個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)fp(dil)，然后計(jì)算出灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)nlp及總灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)nl：

(9)

(10)

(5) 構(gòu)造灰色評(píng)價(jià)權(quán)值及權(quán)矩陣。匯總m個(gè)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)對(duì)于第l(l=1,2,…,n)個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)歸屬于第p(p=1,2,…,k)個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的灰色權(quán)值rlp，構(gòu)造矩陣R：

(11)

(12)

1.4 模糊綜合評(píng)判

根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣和灰色權(quán)矩陣可得模糊綜合評(píng)判矩陣B，公式如下：

B=W×R=

(13)

綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的等級(jí)矩陣V，根據(jù)最大隸屬原則，得出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Z，公式如下：

Z=B×VT

(14)

2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1 構(gòu)建原則[13]

(1) 規(guī)范性原則。選取指標(biāo)應(yīng)符合國內(nèi)外行業(yè)規(guī)范，為進(jìn)一步應(yīng)用提供可能。

(2) 科學(xué)性原則。本著合理、客觀的角度，科學(xué)選取能真實(shí)反映評(píng)價(jià)對(duì)象潛在安全風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)內(nèi)容。

(3) 系統(tǒng)性原則。通過設(shè)置合理的結(jié)構(gòu)和數(shù)量關(guān)系，涵蓋最為重要若干方面，詳細(xì)、全面反映整體特征。

(4) 可操作性原則。簡繁適中，評(píng)價(jià)簡單可行。直觀、清晰，保證評(píng)價(jià)過程順利進(jìn)行。

(5) 客觀可比性原則。具備普遍適用性和橫向可比性，應(yīng)選取大多數(shù)評(píng)價(jià)對(duì)象存在的指標(biāo)體系。

2.2 指標(biāo)體系初步構(gòu)建

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全管理工作涉及面廣，內(nèi)容繁多，參照構(gòu)建原則，收集文獻(xiàn)資料、行業(yè)規(guī)范，結(jié)合國內(nèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施現(xiàn)狀及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)[14-17]，歸納形成《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(草案)》，其中1級(jí)指標(biāo)5個(gè)，2級(jí)指標(biāo)18個(gè)，3級(jí)指標(biāo)50個(gè)。

2.3 指標(biāo)體系修訂

通過問卷形式征詢專家意見，根據(jù)式(1)求各指標(biāo)重要值，重要值≥7，該指標(biāo)入選指標(biāo)體系，<7的則不進(jìn)入指標(biāo)體系。修訂后形成指標(biāo)體系(見表1)：

參照表1，確定高校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心評(píng)價(jià)指標(biāo)體系集含元素50個(gè)：

D={D1,D2,…,D50}

3 DHGF法在高校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系中應(yīng)用

應(yīng)用上述算法對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，分析評(píng)價(jià)對(duì)象所面臨的風(fēng)險(xiǎn)狀況，并檢驗(yàn)評(píng)價(jià)模型的應(yīng)用能力。

3.1 層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

(1) 指標(biāo)體系分為3級(jí)。按照綜合專家意見，對(duì)各級(jí)指標(biāo)中的各指標(biāo)的重要程度，構(gòu)建判斷矩陣，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果均符合一致性要求，計(jì)算得到總權(quán)重集：

表1 高校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(修訂)

硬件設(shè)施及設(shè)備管理A5屏障設(shè)施B17結(jié)構(gòu)布局、建筑材料C45HVAC系統(tǒng)C46應(yīng)急動(dòng)力與照明系統(tǒng)C47實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)設(shè)施設(shè)備B18IVC、隔離包等動(dòng)物飼養(yǎng)設(shè)備的使用C48高壓滅菌器等壓力容器的使用C49換籠站、墊料傾倒臺(tái)、生物安全柜等防護(hù)性設(shè)備C50

W={W1,W2,…,W50}={0.074 0，0.024 7，0.024 7，0.004 3，0.001 8，0.010 5，0.020 9，0.008 6，0.003 5，0.016 6，0.006 8，0.040 4，0.003 7，0.001 2，0.003 7，0.003 0，0.001 0，0.001 0，0.022 3，0.007 4，0.005 2，0.005 2，0.001 7，0.010 9，0.010 9，0.003 6，0.013 9，0.005 7，0.033 9，0.019 9，0.059 8，0.059 8，0.014 8，0.036 3，0.088 3，0.034 9，0.104 6，0.005 3，0.015 8，0.005 3，0.015 8，0.040 0，0.006 7，0.016 5，0.011 3，0.033 8，0.033 8，0.006 9，0.016 7，0.002 8}

(2) 各級(jí)指標(biāo)權(quán)重分析。對(duì)各級(jí)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行分析(見表2)，1級(jí)指標(biāo)中“實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物控制及感染性物質(zhì)管理”所占權(quán)重最高，說明在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心的安全管理過程中，要尤其重視此項(xiàng)工作內(nèi)容，防控生物安全風(fēng)險(xiǎn)。“菌毒種的安全操作”“疑似感染性動(dòng)物及廢棄物處理”“各工作區(qū)域操作程序”“滅菌設(shè)備的使用”“滅菌效果驗(yàn)證及評(píng)價(jià)”“安全檢查整改與落實(shí)”“試劑柜或?qū)Ｓ脗}庫”“生物醫(yī)療垃圾、銳器盒處理”這8個(gè)指標(biāo)的權(quán)重就占到了52%(按權(quán)重大小順序排列)，其中5項(xiàng)為“實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物控制及感染性物質(zhì)管理”下級(jí)指標(biāo)，2項(xiàng)為“安全規(guī)章制度”下級(jí)指標(biāo)(見表1)，充分說明這兩項(xiàng)工作的重要性。

表2 3級(jí)指標(biāo)綜合權(quán)重系數(shù)排序

3.2 對(duì)我校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全管理進(jìn)行評(píng)價(jià)

(1) 確定評(píng)價(jià)等級(jí)。將對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全管理工作的評(píng)價(jià)結(jié)果等級(jí)劃分為：優(yōu)秀、良好、一般、差。評(píng)價(jià)等級(jí)越高，表示風(fēng)險(xiǎn)越低。建立評(píng)價(jià)等級(jí)：

V={9，7，5，3}

(2) 確定評(píng)價(jià)樣本量矩陣。邀請(qǐng)4位專家對(duì)50個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，構(gòu)成樣本量矩陣D：

(3) 確定評(píng)價(jià)灰類及權(quán)矩陣。根據(jù)式(9)、(10)求出灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)nlp及總灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)nl，對(duì)應(yīng)于第1個(gè)灰類的統(tǒng)計(jì)數(shù)為：

n11=f1(9)+f1(8)+f1(10)+f1(9)=3.89，同理求得，n12=2.86,n13=0.8,n14=0。

對(duì)于指標(biāo)D1的總灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)為：

n1=n11+n12+n13+n14=7.55

(4) 構(gòu)造灰色評(píng)價(jià)權(quán)矩陣。根據(jù)式(11)求解灰色權(quán)值，r11=n11/n1=0.515 4，r13=0.378 6,r13=0.106 0,r14=0,同理逐一計(jì)算，可構(gòu)造權(quán)矩陣R(略)。

(5) 根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣和灰色權(quán)矩陣進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)。由式(13)得出綜合評(píng)價(jià)矩陣B：

B=W×R=[0.519 9 0.376 0 0.104 1 0]

由式(14)得出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果如下：

Z=B×VT=7.831 7≥7

評(píng)價(jià)結(jié)果7.831 7，介于7～9之間，上海交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全風(fēng)險(xiǎn)狀況判定為良好。

4 結(jié) 語

結(jié)合高校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心實(shí)際存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，參考相關(guān)條例及行業(yè)法規(guī)，通過專家調(diào)研，建立了高校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，將DHGF法運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在參考專家意見的基礎(chǔ)上，把定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)槎吭u(píng)價(jià)，增加了評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性、客觀性。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全管理工作雖然事項(xiàng)繁多，但通過對(duì)3級(jí)指標(biāo)綜合權(quán)重系數(shù)的分析，可以判斷出各項(xiàng)工作的重要性，按照指標(biāo)的重要性排序的先后順序來進(jìn)行安全工作，能更好的分清主次，抓住關(guān)鍵問題和工作重點(diǎn)，同時(shí)對(duì)資源進(jìn)行合理分配。

以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心作為實(shí)例，運(yùn)用該方法對(duì)其安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明評(píng)價(jià)對(duì)象安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果在7～9之間，安全管理情況良好，與實(shí)際情況相符，說明基于DHGF法構(gòu)建高校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系是可行的。該評(píng)價(jià)體系可以為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心安全風(fēng)險(xiǎn)防控工作提供參考，也可以作為其他單位實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施安全評(píng)價(jià)的參考案例，同時(shí)該方法可以廣泛應(yīng)用到其他行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作中。