應(yīng)用層次分析法構(gòu)建高校實驗室安全管理評估指標(biāo)體系研究

林其彪 胡聯(lián)升 巫升斌

(福州大學(xué)至誠學(xué)院，福建 福州 350002)

近幾年，高校實驗室安全事故時有發(fā)生，造成人員受傷、死亡事故不等，每次事故發(fā)生都引起社會高度關(guān)注，如2018年，北京交通大學(xué)發(fā)生環(huán)境工程實驗室爆炸事故，導(dǎo)致3名學(xué)生死亡，2015年，清華大學(xué)化學(xué)系實驗室發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，導(dǎo)致1名博士后死亡。由于高校實驗室設(shè)備設(shè)施專業(yè)化程度高，實驗人員和管理人員的技術(shù)水平、能力參差不齊，給危險源識別和安全隱患排查管理帶來難度[1-2]。因此，構(gòu)建一套科學(xué)、全面的評價指標(biāo)體系，對于客觀評價高校實驗室安全管理績效具有重要的現(xiàn)實意義。

1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 指標(biāo)體系構(gòu)建原則

本文將高校實驗室管理作為一個整體，將屬性內(nèi)容細(xì)分為兩個層次，并通過專家修正，以確保指標(biāo)覆蓋評價對象的基本屬性內(nèi)容。為提升高校實驗室安全管理評價的有效性和可靠性，在構(gòu)建指標(biāo)體系過程中遵循以下原則[3]：①科學(xué)性原則，主要是指避免主觀選用指標(biāo)，確保指標(biāo)的可靠性和合理性，同時形成的指標(biāo)體系具有較好的完整性和代表性；②系統(tǒng)性原則，以研究對象的范圍、屬性和內(nèi)涵作為界定的依據(jù)，將研究對象作為一個系統(tǒng)進行分析，得到一個具有確定屬性的邏輯結(jié)構(gòu)；③啟發(fā)性原則，通過系統(tǒng)分析，充分識別研究對象的內(nèi)容，提醒使用者注意不足，并限制錯誤行為。

1.2 指標(biāo)體系框架

根據(jù)高校實驗室的管理特點，結(jié)合高校實驗室現(xiàn)狀，將高校實驗室以項目屬性展開管理，將其分為安全控制、費用控制、進度控制和質(zhì)量控制等4個模塊[4-5]。其中安全控制是對實驗室危險源、安全隱患采取安全、應(yīng)急措施，包括高校實驗室的危險源識別、量化，人員安全教育與培訓(xùn)，安全管理制度建設(shè)以及應(yīng)急管理等內(nèi)容；費用控制是從費用支出控制角度，對實驗室資源配置開展安全合理評估，包括高校實驗室財政預(yù)算制度，課題、采購、驗收費用的追蹤管理等[6]；進度控制是為了保障實驗室運行穩(wěn)健有序，預(yù)防出現(xiàn)干擾事件，包括實驗室試驗方案設(shè)計和關(guān)鍵節(jié)點控制等內(nèi)容；質(zhì)量控制是為了確保實驗室安全運行積極向好，而采取的質(zhì)量評估管控措施，包括建立管理組織機構(gòu)，設(shè)立考核獎懲制度等內(nèi)容。具體三級指標(biāo)詳見圖1。

圖1 高校實驗室安全管理評價指標(biāo)體系

2 層次分析法及其步驟

層次分析法(Analytical Hierarchy Process，簡稱 AHP)[7-8]是美國T.L.Saaty教授于20 世紀(jì) 70 年代提出的一種定性和定量相結(jié)合分析研究系統(tǒng)的方法。結(jié)合本文應(yīng)用AHP分析系統(tǒng)問題思路：首先是把研究對象按邏輯關(guān)系進行分層分解，形成上下從屬關(guān)系，下層指標(biāo)最大程度地涵蓋上層指標(biāo)的含義，并保持指標(biāo)的相互獨立性；再者，對每一層指標(biāo)進行對比分析，確定影響上層指標(biāo)相對重要程度，并依據(jù)主觀判斷進行量化；最后，通過綜合計算各層指標(biāo)因素相對重要性的權(quán)值，將量化結(jié)果作為評估方案權(quán)重指標(biāo)體系。

2.1 構(gòu)造判斷矩陣

以U1～U4層指標(biāo)作為一級指標(biāo)，構(gòu)造判斷矩陣。該矩陣中的左上角為準(zhǔn)則U，將最左側(cè)列中的Ui(0≤i≤4)分別與頂行Ui進行比較，比較時采用“1～9”刻度作為重要程度量化值，“9”代表極度重要，“9”～“1”則重要程度遞減，逐漸遞減到“1”(同等重要)，其倒數(shù)為重要程度相反的表達(dá)。判斷矩陣見表1，其他指標(biāo)的判斷矩陣依此類推。該矩陣滿足xii=1，xij=1/xji，其中i≠j。

表1 判斷矩陣

2.2 權(quán)重及一致性檢驗

Ui對應(yīng)的權(quán)重，是根據(jù)判斷矩陣求出的特征向量。具體方程如下：

XW=λmaxW

(1)

式中，X為構(gòu)造的矩陣，W的分量w1,w2,w3,w4就是對應(yīng)的相對重要程度，即權(quán)重系數(shù)。權(quán)重的計算步驟如下。

①將矩陣每一列正規(guī)化，即：

(2)

②將正規(guī)化后的判斷矩陣按行相加，即：

(3)

(4)

得到的W=[w1,w2,w3,w4]T即為特征向量。

④確定最大特征根λmax,即：

(5)

式中,(XW)i表示向量XW的第i個分量。

⑤檢驗一致性，就是計算一致性指標(biāo)CI，計算公式如下：

(6)

顯然,指標(biāo)數(shù)量越多，越難以控制一致性指標(biāo)值，因此引入平均隨機一致性指標(biāo)CR,按下式計算：

(7)

當(dāng)CR<0.10時，表示矩陣滿足一致性要求，即主觀判斷數(shù)據(jù)可信。其中RI值如表2所示。

表2 一致性指標(biāo)系數(shù)RI值

其他指標(biāo)權(quán)重值計算依此類推。

3 評價過程

3.1 指標(biāo)權(quán)重計算

本文研究選取福州某高校實驗室作為對象，該實驗室通過技術(shù)改造，將上世紀(jì)90年代搭建的實驗室進行升級，滿足應(yīng)用型本科大學(xué)公共課程實驗和專業(yè)實踐課程實驗需要。利用本文構(gòu)建的指標(biāo)體系，對該校實驗室管理進行評估。

該調(diào)查針對5名從事實驗室管理、管理年限超過5年的人員展開。在填寫調(diào)查表時，筆者對指標(biāo)進行解釋說明，并充分征詢被調(diào)查人員的意見。依照以上的計算公式，對回收的調(diào)查表進行整理計算。指標(biāo)權(quán)重計算結(jié)果如表3所示。

表3 指標(biāo)權(quán)重

3.2 數(shù)據(jù)調(diào)查

針對該獨立高校管理現(xiàn)狀，使用該指標(biāo)體系，引入4～1整數(shù)刻度，表明指標(biāo)表現(xiàn)情況為“優(yōu)、良、中、差”，將管理現(xiàn)狀進行分等級評估，識別目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的指標(biāo)表現(xiàn)情況[9]。該調(diào)查收集了5份調(diào)查表，對現(xiàn)場情況進行打分，數(shù)據(jù)整理計算如表4所示。

表4 某高校實驗室管理現(xiàn)狀情況表

對于獨立學(xué)院而言，實驗室主要賦予的安全功能是為了維持正常運行，相較于公辦高校實驗室，其指標(biāo)危險源辨識和人員培養(yǎng)表現(xiàn)最差，僅為2.0；配備安全員、保險制度、運行費用管理、安全費用投入及管理、里程碑事件控制、設(shè)立考核制度等可能導(dǎo)致安全費用增加的環(huán)節(jié)被弱化。在之后提高安全管理水平應(yīng)加強這8項指標(biāo)表現(xiàn)情況，有助于補齊安全管理短板。

4 結(jié)論

采用AHP層次分析法確定各級指標(biāo)因素相對應(yīng)權(quán)重，發(fā)現(xiàn)高校實驗室安全管理的主要影響因素為安全隱患排查及控制、設(shè)立管理組織機構(gòu)、危險源辨識、安全管理體系構(gòu)建、實驗室安全文化建設(shè)。

考慮高校實驗室的特殊功能是學(xué)生實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)平臺，準(zhǔn)則層因素以安全控制最為重要，其次是質(zhì)量控制、費用控制和進度控制。在未來實驗室運行管理中，應(yīng)更加注重實驗室風(fēng)險的消除與控制，保證實驗過程人員和財產(chǎn)的安全、可靠。

高校實驗室是一個復(fù)雜的管理對象，管理因素雜且多變，在僅靠經(jīng)驗進行管理，難以達(dá)到高效和可靠的水平。通過對某獨立高校實驗室管理現(xiàn)狀進行量化評估，大部分指標(biāo)落在2～3之間，總體得分為2.6，處于“中”到“良”之間，偏向良好。其中安全規(guī)范化程度得分為3.3，危險品存儲使用制度為3.2，安全隱患排查及控制和安全管理體系構(gòu)建都為3.1，是表現(xiàn)超過3分的4項指標(biāo)，這為該校實驗室一直保持零傷亡事故提供有力佐證。與該校實驗室管理狀況具有較好的耦合度，較為可靠地反映近年實驗室管理情況。