HFACS與24Model在高校實驗室事故分析中的應(yīng)用

代亞清，付 凈，劉 虹，佟林全

HFACS與24Model在高校實驗室事故分析中的應(yīng)用

代亞清1,2，付 凈1，劉 虹1，佟林全3

（1. 吉林化工學(xué)院 資源與環(huán)境工程學(xué)院，吉林 吉林 132022；2. 北京科技大學(xué) 土木與資源工程學(xué)院，北京 100083；3. 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局 職業(yè)安全衛(wèi)生研究中心，職業(yè)衛(wèi)生檢測評價中心，北京 102308）

為了使高校實驗室事故原因分析更為全面、判定方法更加科學(xué)合理，在對HFACS與24Model基本要素、結(jié)構(gòu)及作用路徑比較分析的基礎(chǔ)上，通過實證研究進(jìn)一步闡述兩者的應(yīng)用差異。結(jié)果表明，應(yīng)用HFACS和24Model可分別辨識出21項、28項事故致因要素，并確定19條、53條因果關(guān)聯(lián)路徑，24Model的分析結(jié)果可全部覆蓋HFACS的結(jié)果項，且具體化差異致因要素10項。與HFACS相比，24Model的研究對象全面、結(jié)構(gòu)模塊含義明確、層級清晰且邏輯關(guān)系緊密，原因分析過程系統(tǒng)、科學(xué)，更適合于所選實驗室事故案例的調(diào)查分析。

實驗室事故；HFACS；24Model；布魯氏菌；事故分析

實驗室作為高校教學(xué)、科研的重要場所，由于其內(nèi)部設(shè)備材料紛繁復(fù)雜，人員專業(yè)知識及操作技能存在差異，實驗室事故時有發(fā)生[1]。據(jù)統(tǒng)計，2001—2018年我國發(fā)生高校實驗室事故110余起[2-3]。2018年12月26日，北京某大學(xué)實驗室燃爆事故又一次引起了廣泛的社會關(guān)注[4]。為了有效地預(yù)防實驗室事故，越來越多的學(xué)者采用事故致因模型作為探究手段，對實驗室事故原因展開系統(tǒng)化的科學(xué)研究。如董繼業(yè)等采用事故致因24Model分析出實驗室事故中人的25種不安全動作規(guī)律特性[5]，賀蕾等根據(jù)軌跡交叉理論明確112起實驗室事故的直接原因為違反操作規(guī)程、操作不慎、試劑儲存不規(guī)范等5項“違規(guī)”行為[3]，付凈等采用危險源理論識別出導(dǎo)致實驗室火災(zāi)爆炸事故的直接觸發(fā)因素為違規(guī)操作等[6]。由于選取的事故致因模型不同，具體原因分析過程、側(cè)重點及結(jié)果均存在一定差異。

在眾多事故致因模型中，HFACS（the human factors analysis and classification system）與24Model兩者都是以Reason的SCM（swiss cheese model）模型為理論基礎(chǔ)[7]。HFACS作為航空事故分析的有效方法和工具，將事故原因具體化，關(guān)注于人因因素的分類[8]。由傅貴教授團(tuán)隊提出的事故致因24Model強調(diào)個體及組織行為控制的重要性[9]，本文基于HFACS和24Model的理論比較，采用實證研究法，針對一起典型實驗室事故應(yīng)用2種模型對其原因進(jìn)行系統(tǒng)分析，得出具體的事故原因要素，并歸納應(yīng)用結(jié)果的差異性，為有效探究實驗室事故原因提供可行性參考。

1 HFACS與24Model的比較

1.1 基本要素比較

HFACS構(gòu)建了清晰的事故原因分類目錄，具備科學(xué)性和實用性，是用于事故調(diào)查和分析的有效工具[10]。24Model是兼具整體性、關(guān)聯(lián)性、層次性、動態(tài)性的系統(tǒng)化事故致因模型[11]，分別從影響對象、應(yīng)用范圍、結(jié)構(gòu)組成、理論基礎(chǔ)等細(xì)節(jié)方面對比2個模型，具體比較結(jié)果如表1所示。

表1 HFACS和24Model的對比

1.2 結(jié)構(gòu)及分析路徑比較

HFACS將事故原因定義為4個層級、19項具體要素[15]，事故原因分析路徑按照層級中列舉原因項進(jìn)行，沒有特定的分析步驟，具體層級結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 HFACS模型層級結(jié)構(gòu)圖

24Model將事故原因分為個人、組織2個層面。在不斷發(fā)展和完善過程中，現(xiàn)已形成第5版模型，同時具有靜態(tài)因果性和動態(tài)系統(tǒng)性[16]。事故原因分析需按照模塊間的因果關(guān)系逐層推進(jìn)，以確保致因因素確定的全面性。具體模型結(jié)構(gòu)及分析路徑如圖2所示。

從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析可知，HFACS是一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，各模塊要素?zé)o顯著邏輯關(guān)系，通過舉例或描述來確定分析內(nèi)容[13]。24Model兼具線性和系統(tǒng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，各層級模塊間存在著緊密的邏輯關(guān)系[16]。HFACS中的不安全動作是導(dǎo)致事故發(fā)生的顯性失效因素，包含人的差錯和違規(guī)。24Model中人的不安全動作與物的不安全狀態(tài)同屬于直接原因模塊，且分類更為詳細(xì)。

圖2 24Model系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及分析路徑圖

為了進(jìn)一步闡明2類事故致因模型的特點及針對實驗室事故原因分析的有效性，需以實證研究為手段，明確事故致因要素，驗證應(yīng)用效果。

2 HFACS和24Model的應(yīng)用

2.1 實證案例選取

根據(jù)相關(guān)學(xué)者的研究表明，常見的實驗室事故類型主要有火災(zāi)、爆炸、中毒等，其中中毒事故發(fā)生次數(shù)少但后果影響嚴(yán)重[2]。2001—2018年間共發(fā)生6起中毒事故，影響人員480人[6]。2010年12月，東北某大學(xué)實驗室布魯氏菌感染重大教學(xué)責(zé)任事故，造 成28人受傷的嚴(yán)重后果，社會影響較大[17]。以該起事故為例，進(jìn)行實證研究，事故經(jīng)過時間序列如圖3所示。

圖3 東北某大學(xué)實驗室布魯氏菌感染事故時間序列

2.2 模型的應(yīng)用

分別利用HFACS模型及24Model對東北某大學(xué)實驗室布魯氏菌感染事故進(jìn)行分析，針對各模塊、致因要素及具體原因項進(jìn)行編碼，事故分析鏈條結(jié)果如圖4[18-19]、圖5[20-21]所示。

為了更清晰地展示事故發(fā)生過程和各個致因要素之間的交互影響關(guān)系，繪制布魯氏菌感染事故各要素關(guān)聯(lián)路徑如圖6所示。

HFACS邏輯關(guān)系較為簡單，各層級元素間因果關(guān)聯(lián)路徑共19條。24Model邏輯關(guān)系較強，具有系統(tǒng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，共分析出因果關(guān)聯(lián)路徑44條、不安全動作作用路徑9條（動作→文化4條、動作→管理1條、動作→習(xí)慣1條、動作→物態(tài)3條），其中涉及C21的因果關(guān)聯(lián)路徑最多，其次為C24，說明C21、C24與其他因素的關(guān)聯(lián)性最強，即預(yù)防布魯氏菌感染事故的發(fā)生需要加強實驗室安全教育，建立健全安全培訓(xùn)制度及實驗室監(jiān)督管理體系并落到實處，從而減少不安全動作的產(chǎn)生。

圖4 HFACS模型事故分析鏈

圖5 24Model事故分析鏈

2.3 分析結(jié)果比較

根據(jù)HFACS和24Model分析結(jié)果，針對識別出的事故致因因素進(jìn)行對比研究，如圖7所示。

對比結(jié)果表明：

（1）24Model的分析結(jié)果包含HFACS分析確定的21項致因要素，有13項致因要素歸為個人層面，8項歸為組織層面。HFACS分析結(jié)果不包含24Model中涉及的間接原因2項（B23、B25）、根源原因8項（D22、D23、D24、D25、D26、D27、D28、D29）。24Model中的間接原因分析結(jié)果對應(yīng)于HFACS中不安全行為的前提條件（B14、B15）。根本原因分析結(jié)果對應(yīng)于HFACS中的不安全動作的前提條件1項（B16）、不安全監(jiān)督3項（C11、C12、C13）、組織影響3項（D11、D12、D14）。

（2）24Model中不安全動作發(fā)出者包括組織內(nèi)各層級人員，如實驗教師（A21、A23、A24、A25）、學(xué)生（A22）、管理層人員（A26），統(tǒng)一劃為不安全動作模塊。HFACS僅涉及一線操作者，即實驗教師（A11、A13、A14）和學(xué)生（A12），將管理層人員行為作為監(jiān)管行為（C14、C15）。24Model中不安全物態(tài)因素（A25、A26、A27）與HFACS中的環(huán)境因素（B11、B12、B13）類似，均涉及到實驗山羊攜帶有布魯氏菌、實驗室環(huán)境臟亂差，前者中的不安全物態(tài)是導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因，后者中的環(huán)境因素是不安全行為的前提條件。

（3）應(yīng)用HFACS查找出1項組織氛圍原因要素（D13）。應(yīng)用24Model分析出9項安全文化缺欠要素（D21-D29）[22]，不僅包含安全的重要程度（D13、D21），還涉及事故可預(yù)防程度（D22）、安全融入管理（D23）等9項理念的缺失，24Model更關(guān)注于組織安全文化對事故的影響，原因要素分類更為詳細(xì)。

綜上所述，HFACS模型對事故原因分析具體，分類細(xì)致，但各模塊定義較模糊。24Model避免了分析原因空泛、定義模糊等問題，從事故致因鏈中更容易識別事故發(fā)生的個人及組織層面各類致因因素，原因分析具體、易操作[19]。

3 結(jié)語

本文基于HFACS模型和24Model的理論分析比較，采用實證研究檢驗其實際應(yīng)用效果，得到以下結(jié)論：

（1）基本要素比較發(fā)現(xiàn)：2模型均以Reason模型為理論基礎(chǔ)，具有模塊化結(jié)構(gòu)，24Model融合了組織行為學(xué)理念更加系統(tǒng)化。針對不安全動作發(fā)出者，24Model涵蓋組織內(nèi)所有成員較HFACS全面。針對不安全動作原因，HFACS涉及較多生理/心理原因，如自滿、自負(fù)、精神疲勞、注意力分散、視覺局限等[18]，24Model未給出生理/心理原因的具體分類方法。

（2）結(jié)構(gòu)及分析路徑比較發(fā)現(xiàn)：24Model具有系統(tǒng)網(wǎng)狀式結(jié)構(gòu)，事故原因需依照模塊間的邏輯關(guān)系層層剖析，更具有邏輯性和動態(tài)性。HFACS是一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)模型，模塊要素間無顯著邏輯關(guān)系，主要根據(jù)具體原因目錄進(jìn)行歸類，未設(shè)定明確的分析步驟。

（3）實證研究表明，應(yīng)用HFACS模型確定了21項致因要素，共分析出19條因果關(guān)聯(lián)路徑，其中環(huán)境因素與24Model中不安全物態(tài)因素類似。24Model確定了28項原因項，共分析出因果關(guān)聯(lián)路徑44條、不安全動作作用路徑9條，其中C21、C24與其他因素的關(guān)聯(lián)性最強，且有10項致因要素未在HFACS分析中得到有效識別。與HFACS分析結(jié)果比較，24Model確定了更詳細(xì)的組織文化缺欠，并作為獨立模塊強調(diào)其指導(dǎo)作用，且各原因要素之間邏輯性較強，更有利于對事故深層次原因的探究，具有很好的應(yīng)用效果。

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Application of HFACS and 24Model in accident analysis of university laboratory

DAI Yaqing1,2, FU Jing1, LIU Hong1, TONG Linquan3

(1. College of Resources and Environmental Engineering, Jilin Institute of Chemical Technology, Jilin 132022, China; 2. School of Civil and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 3. Occupational Health Testing and Evaluation Center, Occupational Safety and Health Research Center, State Administration of Work Safety Supervision and Administration, Beijing 102308, China)

In order to make the cause analysis of laboratory accidents more comprehensive and the judgment method more scientific and reasonable, and based on the comparative analysis of the basic elements, structure and action path of HFACS and 24Model, the application differences between them are further elaborated through the empirical research. The results show that the 21stand 28thaccident-causing factors can be identified by using HFACS and 24 Model respectively, and the 19theand 53rdcausal correlation paths can be determined. The results of the 24Model can cover all the results of HFACS, and 10 different causal factors can be specified. Compared with HFACS, the research object of the 24Model is comprehensive and the structure module has clear meaning, clear hierarchy and close logic relationship. The cause analysis process is systematic and scientific, which is more suitable for the investigation and analysis of selected laboratory accident cases.

laboratory accident; HFACS; 24Model; Brucella; accident analysis

X928.9

A

1002-4956(2019)10-0259-06

10.16791/j.cnki.sjg.2019.10.063

2019-03-10

吉林省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃一般規(guī)劃課題（GH170471）

代亞清（1996—），女，山西長治，碩士研究生，主要從事安全科學(xué)工程方面的研究。E-mail: dyq961207@163.com

付凈（1984—），女，吉林省吉林市，博士，講師，主要從事行為安全、系統(tǒng)安全理論方面的研究。E-mail: 13689796832@163.com