HFACS 模型在高校實(shí)驗室安全管理中的應(yīng)用

陽富強(qiáng)，謝程宇，林曉航

（福州大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，福建 福州 350116）

高校實(shí)驗室是高校進(jìn)行科學(xué)研究及人才培養(yǎng)的重要基地，也是提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的有效載體[1-2]。實(shí)驗室安全是高校順利開展教學(xué)與科研工作的重要保障[3]，涉及廣大師生的人身安全、財產(chǎn)安全、社會穩(wěn)定等，一旦出現(xiàn)問題后果將不堪設(shè)想[4]。近年來，國內(nèi)各高校實(shí)驗室規(guī)模不斷擴(kuò)大，同時各類實(shí)驗室安全事故也時有發(fā)生，實(shí)驗室安全形勢比較嚴(yán)峻。在2014—2018 年間，國內(nèi)高校實(shí)驗室發(fā)生多起安全事故[5]，如2015 年12 月，北京某高?；瘜W(xué)系實(shí)驗室發(fā)生爆炸火災(zāi)事故，造成一名博士后死亡；2018 年12 月，北京又一所高校的實(shí)驗室發(fā)生爆炸事故，造成3 名學(xué)生死亡，引發(fā)了較大的社會反響。據(jù)統(tǒng)計，火災(zāi)及爆炸事故是目前實(shí)驗室安全事故的主要類型[6-7]，事故的致因因素主要是實(shí)驗項目涉及易燃、易爆物品以及高危化學(xué)品等。

目前，高校實(shí)驗室安全管理工作仍存在不足，例如實(shí)驗室安全管理工作落實(shí)不到位、實(shí)驗室人員分工不當(dāng)、實(shí)驗室人員安全意識薄弱、實(shí)驗室安全責(zé)任的主體不明確、實(shí)驗室安全監(jiān)管形同虛設(shè)、實(shí)驗室場地規(guī)劃不合理等。因此，為確保實(shí)驗室?guī)熒踩⒂行У陌踩芾眢w系顯得尤為重要。

HFACS（human factors analysis and classification system，人因分析與分類系統(tǒng)）最早在核工業(yè)及航空等復(fù)雜性安全領(lǐng)域用來分析人為失誤導(dǎo)致的安全問題[8]。HFACS 能夠表現(xiàn)出各類型人為差錯的具體表現(xiàn)形式，能夠更好地針對各類差錯提出整改意見，更加具體地分析人為差錯的事故致因。HFACS 模型依據(jù)航空飛行事故建立[9]，多用于航空及民用飛行領(lǐng)域，近些年也常用于礦井、化工領(lǐng)域。從事故層面看，實(shí)驗室安全事故與一般生產(chǎn)事故存在相同之處，即均可歸因為人、機(jī)、環(huán)等多種因素相互作用的結(jié)果。同樣在實(shí)驗室運(yùn)行過程中，操作人員的不安全行為是誘發(fā)事故的主要原因。將HFACS 模型加以改進(jìn)并運(yùn)用于高校實(shí)驗室安全管理中，對造成高校實(shí)驗室安全事故的人為因素進(jìn)行分析歸納并提出相應(yīng)的防范措施，以期為改善高校實(shí)驗室的安全現(xiàn)狀提供新的途徑[10]。

1 HFACS 模型的內(nèi)涵及意義

1.1 HFACS 模型

據(jù)統(tǒng)計，約有70%～80%的安全事故與人為錯誤有關(guān)[11]。HFACS 模型是在Reason 事故致因模型基礎(chǔ)上提出的[12]，是一種綜合的人為失誤分析方法[13]。該模型改進(jìn)了Reason 模型的不足，便于對人為因素的分類進(jìn)行研究[14]。該模型提出了導(dǎo)致事故發(fā)生的4 個層次，分別為組織影響、不安全監(jiān)管、不安全行為前提條件和不安全行為。從組織影響層次開始，在不安全監(jiān)督及不安全行為前提兩層次共同影響下造成不安全行為出現(xiàn)，最終導(dǎo)致事故發(fā)生。

在HFACS 模型中，不安全行為層是顯性差錯，是事故的直接原因。組織影響層、不安全監(jiān)管層、不安全行為前提條件層都屬于隱性差錯。其中不安全行為前提條件層是引發(fā)事故的主要原因，不安全的監(jiān)督和組織管理是引發(fā)事故的潛在原因。這4 個層次又細(xì)化成許多影響因素，每個影響因素表現(xiàn)形式不同。HFACS 模型由最高層次往下逐層施加影響，并強(qiáng)調(diào)最高層次的組織管理對事故的影響作用。當(dāng)各層次均出現(xiàn)差錯時，系統(tǒng)各層次防御作用失效，最終致使事故發(fā)生。

1.2 適用于高校實(shí)驗室安全管理的HFACS 模型

在HFACS 模型的原有基礎(chǔ)上增加高校實(shí)驗室安全管理中特有的致因因素，得到適用于高校實(shí)驗室的HFACS 模型。經(jīng)改進(jìn)的HFACS 模型框架見圖1。該模型分為4 個層面，其中前3 個層面（組織管理層、不安全監(jiān)督層、不安全行為的前提層）是引發(fā)實(shí)驗室事故的潛在原因。根據(jù)實(shí)驗人員表現(xiàn)出的不安全行為，發(fā)現(xiàn)前3 層出現(xiàn)的潛在危險，進(jìn)而改進(jìn)前3 層的實(shí)施辦法，確保實(shí)驗室安全管理高效運(yùn)行。為有效分析高校實(shí)驗室事故致因并尋找人為差錯的主要原因，將4個層面細(xì)化分為19 項事故致因因素，實(shí)驗室事故致因因素及含義如表1 所示。

圖1 HFACS 模型框架

表1 實(shí)驗室事故致因因素及含義

2 HFACS 模型的實(shí)際應(yīng)用

2.1 基于HFACS 模型的安全管理體系

根據(jù)高校實(shí)驗室現(xiàn)狀，從如何設(shè)立安全管理目標(biāo)、如何管理、如何實(shí)施管理等方面入手，構(gòu)建適用于高校實(shí)驗室的安全管理體系（見圖2）。其主要流程包括建立實(shí)驗室管理組織、明確管理目標(biāo)、確定管理實(shí)施計劃、進(jìn)行安全宣傳與教育、實(shí)施辦法等，同時結(jié)合HFACS 模型，從組織管理、不安全監(jiān)督、不安全行為前提條件、不安全行為等層面開展安全檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果提出改進(jìn)方向。

圖2 基于HFACS 模型的實(shí)驗室安全管理體系

2.2 HFACS 安全管理體系的實(shí)施流程

2.2.1 建立實(shí)驗室安全管理組織

實(shí)驗室管理組織負(fù)責(zé)工作包括日常的維護(hù)管理、開展安全管理培訓(xùn)、保證實(shí)驗室正常運(yùn)行等。實(shí)驗室管理教師主要負(fù)責(zé)實(shí)驗室日常工作及實(shí)驗室安全工作。若上層出現(xiàn)管理組織決策問題，實(shí)驗室其他人員可適時提出相應(yīng)的建議。安全管理組織的目標(biāo)旨在落實(shí)實(shí)驗室安全責(zé)任，完善實(shí)驗室規(guī)程，提升實(shí)驗室安全運(yùn)行效率。

2.2.2 制定安全目標(biāo)

結(jié)合實(shí)驗室的實(shí)際情況，運(yùn)用HFACS 模型，研究組織影響、不安全監(jiān)督、不安全行為前提條件、不安全行為等4 個層面，找出實(shí)驗室中由人為的隱性差錯以及顯性差錯，以減少因人員的人為不良因素造成的實(shí)驗室安全事故。實(shí)驗室安全管理目標(biāo)應(yīng)與實(shí)際情況結(jié)合，例如保持良好的實(shí)驗室環(huán)境以及良好的實(shí)驗設(shè)備狀態(tài)，確保實(shí)驗人員嚴(yán)格按照操作程序操作等。安全目標(biāo)的制定應(yīng)明確、具體，便于實(shí)驗室人員落實(shí)。

2.2.3 確定實(shí)施安全管理計劃

運(yùn)用HFACS 模型實(shí)施安全管理計劃，針對實(shí)驗室實(shí)際情況提出可操作性方案，確保從HFACS 模型的4 個層面加強(qiáng)安全管理。在確定計劃時，對4 個層面實(shí)驗室安全事故的致因因素，需要給予特殊重視，以便減少實(shí)驗室發(fā)生事故的概率。

2.2.4 開展安全宣傳與教育

將HFACS 模型運(yùn)用于高校實(shí)驗室安全管理，需要開展相應(yīng)的培訓(xùn)和宣傳。HFACS 模型的安全教育體系應(yīng)包括嚴(yán)格的準(zhǔn)入制度和定期的安全知識考核。通過定期的安全教育與宣傳，使各院系負(fù)責(zé)實(shí)驗室的領(lǐng)導(dǎo)、實(shí)驗操作人員以及督導(dǎo)專家等能夠全面了解HFACS模型在實(shí)驗室安全管理中的內(nèi)容、實(shí)施計劃、檢查方法等，以使HFACS 模型更好地運(yùn)行。

2.2.5 實(shí)施辦法

依照實(shí)驗室工作方案，確定4 個層面的安全隱患。在HFACS 模型中，相比其他層級，組織管理層對實(shí)驗室安全的影響最大，其包含3 個影響因素：資源管理、組織環(huán)境和組織過程。研究發(fā)現(xiàn)組織管理層中存在的問題包括不良組織環(huán)境（不合理的組織構(gòu)架、管理文化淡薄、組織規(guī)程單一）、組織過程的漏洞（組織工作效率低下、工作程序不夠標(biāo)準(zhǔn)）、資源管理失衡（管理資金不足、設(shè)施分配不均）等。由于實(shí)驗室人員多、流動性大，加上組織管理不當(dāng)，應(yīng)加強(qiáng)組織管理方面的措施，具體見表2。從資源管理、組織環(huán)境、組織過程等3 個影響因素入手，確定組織管理的實(shí)施辦法。

表2 組織管理實(shí)施辦法

不安全監(jiān)管表現(xiàn)為監(jiān)管不充分，導(dǎo)致事故的發(fā)生。這也是事故原因的一部分，主要包括監(jiān)管不充分、計劃不充分、問題未得到糾正以及監(jiān)督違規(guī)等。由于實(shí)驗室多、監(jiān)管人員少，導(dǎo)致不安全的監(jiān)督的問題時常發(fā)生。加強(qiáng)實(shí)驗室的安全監(jiān)管實(shí)施辦法，具體見表3。

表3 安全監(jiān)管實(shí)施辦法

不安全行為的發(fā)生與環(huán)境因素、人員因素、操作者狀態(tài)息息相關(guān)。環(huán)境因素的具體表現(xiàn)形式包括物理因素及技術(shù)因素，良好的環(huán)境能夠減少人員違規(guī)的機(jī)會；人員因素的具體表現(xiàn)形式包括人員狀態(tài)準(zhǔn)備及資源管理；操作者狀態(tài)具體表現(xiàn)形式包括精神狀態(tài)差、生理狀態(tài)差、智力局限。根據(jù)這些影響因素，提出減少不安全行為的前提條件實(shí)施辦法，具體見表4。從物理因素、技術(shù)因素、人員狀態(tài)準(zhǔn)備、人力資源管理、精神狀態(tài)差、生理狀態(tài)差、智力局限7 個影響因素入手，確定減少不安全行為前提條件的實(shí)施辦法。

表4 減少不安全行為前提條件實(shí)施辦法

不安全行為指引發(fā)事故的人為錯誤，主要分為差錯和違規(guī)。差錯指的是無意間造成的行為出錯，可分為技能差錯、決策差錯和知覺差錯。違規(guī)指的是無視現(xiàn)有規(guī)程的行為，分為習(xí)慣性違規(guī)和偶然性違規(guī)[15]。表5 從技能差錯、決策差錯、知覺差錯、習(xí)慣性違規(guī)、偶然性違規(guī)等5 個致因因素入手，確定減少不安全行為的實(shí)施辦法。

表5 減少不安全行為的實(shí)施辦法

2.2.6 安全檢查

將HFACS 模型與安全檢查表結(jié)合，能夠清楚地發(fā)現(xiàn)實(shí)驗室組織管理、人的不安全行為中存在的主要問題，并指明實(shí)驗室安全管理改進(jìn)方向。安全檢查表不應(yīng)冗余，4 個層次的每個致因因素各列出一條檢查項目。以某高校安全工程專業(yè)實(shí)驗室安全檢查為例，該實(shí)驗室放置有水平垂直燃燒測定儀、煙密度儀、氧指數(shù)測定儀，同時還配備干粉、二氧化碳、泡沫滅火器及消火栓系統(tǒng)等實(shí)驗設(shè)備。結(jié)合該實(shí)驗室現(xiàn)狀，制定基于HFACS 模型的實(shí)驗室安全檢查表（見表6），并對某高校安全工程專業(yè)實(shí)驗室開展安全檢查。

表6 基于HFACS 模型的實(shí)驗室安全檢查表

運(yùn)用基于HFACS 模型的實(shí)驗室安全檢查表，開展安全管理檢查工作，對檢查項目逐條核對，找出實(shí)驗室安全問題。從表6 可知，該實(shí)驗室在19 項檢查項目中，有9 項達(dá)到檢查項目的要求，有10 項存在問題。實(shí)驗室的資源管理及人力資源管理良好，能夠確保實(shí)驗室高效運(yùn)行。實(shí)驗室人員的精神狀態(tài)與生理狀態(tài)良好，日常工作的狀態(tài)準(zhǔn)備也良好，可保證實(shí)驗室人員更好地專注實(shí)驗過程中的細(xì)節(jié)，有利于實(shí)驗項目的順利進(jìn)行。同時實(shí)驗室的物理因素和技術(shù)因素對實(shí)驗室并無影響，說明實(shí)驗室環(huán)境較好，為實(shí)驗人員創(chuàng)造了良好的氛圍。但從檢查過程中也能發(fā)現(xiàn)不少監(jiān)管及組織管理問題，同時可以從檢查表中發(fā)現(xiàn)，由于人的自身失誤而產(chǎn)生的差錯，大部分實(shí)驗人員對消防知識掌握不充分，對各類滅火器操作不當(dāng)；實(shí)驗室人員實(shí)驗操作分工不明確、不合理；實(shí)驗人員在實(shí)驗過程使用氧指數(shù)測定儀出現(xiàn)習(xí)慣性違規(guī)，并未及時得到糾正等。采用HFACS 模型實(shí)驗室安全檢查表法，能夠幫助檢查人員清晰地看到哪些方面達(dá)到了實(shí)驗室安全管理的要求，哪些方面需要改進(jìn)。

2.2.7 按情況及時調(diào)整實(shí)施計劃

將基于HFACS 模型的實(shí)驗室安全檢查表所發(fā)現(xiàn)的安全問題按照組織影響、不安全監(jiān)管、不安全行為前提條件、不安全行為等4 個層次整理并上報實(shí)驗室負(fù)責(zé)層，進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗室安全管理工作。采用安全檢查表能夠發(fā)現(xiàn)大部分安全隱患，同時通過實(shí)驗室人員管理過程的相互交流，也能找出安全管理計劃中的不足。認(rèn)真整理安全檢查結(jié)果，及時將安全檢查結(jié)果反饋并修改安全管理計劃，確保實(shí)驗室能夠更加安全、高效地運(yùn)行。

3 結(jié)語

（1）通過運(yùn)用HFACS 模型，研究組織管理、不安全監(jiān)督、不安全行為前提條件、不安全行為等4 個層面，分析19 種實(shí)驗室事故致因的具體表現(xiàn)形式，進(jìn)而更加直觀地認(rèn)識到高校實(shí)驗室各類事故致因本質(zhì)。

（2）將HFACS 模型與安全檢查表相結(jié)合，定期檢查實(shí)驗室人員在實(shí)驗室內(nèi)的不安全隱形差錯及顯性差錯；根據(jù)安全檢查結(jié)果，提出實(shí)驗室安全管理改進(jìn)方向，加強(qiáng)安全教育與宣傳，創(chuàng)造良好的高校實(shí)驗室安全氛圍，確保HFACS 模型更有效地應(yīng)用于高校實(shí)驗室。

（3）從某實(shí)驗室安全檢查表的結(jié)果可知，實(shí)驗室的組織環(huán)境、組織過程存在問題，實(shí)驗室操作人員對人員分工不明確、操作知識學(xué)習(xí)不到位、實(shí)驗室的監(jiān)督機(jī)制不健全，未能開展實(shí)驗室監(jiān)督管理培訓(xùn)；實(shí)驗室人員常出現(xiàn)習(xí)慣性違規(guī)、決策差錯，還包括因?qū)嶒灱寄懿蛔阍斐傻募寄懿铄e以及知覺差錯。因此，需要進(jìn)一步完善實(shí)驗室安全管理，保證實(shí)驗室健康良好地運(yùn)行。