基于層次分析法的高校實驗室安全評價系統(tǒng)研究

[摘 要] 高校實驗室含危險有害因素種類多，事故后果嚴重。為盡早發(fā)現安全隱患，降低安全事故帶來的損失和危害，及時對高校實驗室安全管理情況進行評價具有重要意義。從規(guī)章制度、實驗場所、基礎設施、試劑、特殊設備五個方面建立全面、合理的高校實驗室安全評價指標體系，通過專家咨詢法和層次分析法確定了各指標的權重，建立了實驗室安全評價系統(tǒng)。評分專家通過該系統(tǒng)對各指標完成情況進行評分，得到實驗室安全評價結果，為實驗室安全管理決策提供依據。

[關鍵詞] 層次分析法;高校;實驗室安全;評價指標;評價系統(tǒng)

[基金項目] 2021年度西南大學實驗技術研究項目“互聯網+數據驅動的高校實驗室安全評價系統(tǒng)研究”（SYJ2021010）

[作者簡介] 劉 峰（1988—），男，河南商丘人，工學碩士，西南大學材料與能源學院實驗師，主要從事高校實驗室管理研究。

[中圖分類號] G482[文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）22-0009-04 [收稿日期] 2022-01-12

引言

高校實驗室是高校進行教學實踐和科學研究的重要平臺，也是培養(yǎng)學生實驗技能和科技創(chuàng)新能力的必備場所[1]。近年來，隨著我國高校學生數量的不斷增加及國家對科學研究投入力度的加大，高校科研經費的總量不斷增加，高校實驗室數量和實驗室人員數量不斷增長[2]。在如此高速的發(fā)展下，高校實驗室安全是一個不容忽視的重要問題[3]。高校實驗室安全工作，關系到廣大師生的身體健康和生命安全，關系到社會的安全穩(wěn)定。2019年，教育部發(fā)布的《關于加強高校實驗室安全工作的意見》要求，各高校要深化認識，增強實驗室安全意識，推進實驗室安全宣傳教育，開展實驗室安全檢查。2020年，教育部頒布的《教育系統(tǒng)安全專項整治三年行動實施方案》要求，各地各校要健全完善安全責任體系，建立風險管控和隱患治理的安全防控體系，促進信息系統(tǒng)與安全工作的深度融合，提高實驗室安全管理信息化水平。

經過充分調研和分析發(fā)現，目前實驗室安全管理工作大部分還集中在實驗室安全管理的體系構建與實驗室安全管理的制度建設上[4，5]。對于如何通過構建科學的實驗室安全評價指標，客觀評價各實驗室的安全管理情況，有針對性地采取安全防范措施，及時發(fā)現排除安全隱患，是目前實驗室管理工作中欠缺但值得深入研究的問題。

層次分析法（Analytic Hierarchy Process， AHP）是將定量分析與定性分析結合起來的一種分析方法，具有高度的邏輯性、系統(tǒng)性、簡潔性和實用性[6]。該方法主要是通過將復雜問題分解為若干層次和若干指標，對兩兩指標之間的重要程度做出比較判斷，建立判斷矩陣。然后計算判斷矩陣的特征值和特征向量，就可得出不同指標的權重。作為一種綜合定性與定量分析的決策方法，層次分析法在風險評價尤其是安全和環(huán)境風險評價中得到廣泛應用[7，8]。本文采用層次分析法構建科學的實驗室安全評價指標體系，對各實驗室安全管理情況進行評價，以便及時發(fā)現安全隱患，提供切實可行的整改建議，避免安全事故的發(fā)生。

一、評價指標體系建立及評價方法

（一）建立評價指標體系

由于高校實驗室種類較多，安全因素涉及眾多，本項目根據西南大學近五年來的實驗室數據，如學科專業(yè)、實驗室用途等對實驗室進行初步分類。在實驗室分類的基礎上，根據影響實驗室的安全因素，如教育培訓、危險源、場所環(huán)境、實驗人員等因素，構建合理的安全評價指標體系。評價指標直接決定了實驗室安全管理評價效果，合理地選取評價指標可以提高實驗室安全評價的準確性和科學性[9]。

本文通過總結分析過去三年學校實驗室安全檢查情況，參考《高等學校實驗室安全檢查項目表》確定了對應的評價指標。安全評價指標的確定，應遵循以下兩個原則：第一，所選評價指標應兼顧實驗室的通用性，即所有實驗室都應具備的安全指標，如：安全管理規(guī)章制度、安全教育、安全培訓、安全檢查、實驗室場所、基礎安全等，這些安全指標原則上應該是每個實驗都要具備。第二，要突出實驗室特有的安全指標，如化學品購置、化學品使用、化學品存放、廢棄物處置、特種設備、高溫高壓設備等指標[10-12]。根據以上原則，參考教育部高校實驗室安全檢查條目，即可確定評價實驗室安全的具體指標。

本文依據AHP模型，立足于高校實驗室安全管理現狀，將檢測實驗室安全評價指標體系分成目標層、準則層和指標層。目標層為評價實驗室安全這一總目標，準則層包括規(guī)章制度、實驗場所、基礎設施、試劑、特殊設備五個方面，圍繞準則層的五個方面，確定了與之相關的21個具體指標。最終構建的高校實驗室安全評價指標體系層次結構如圖1所示。

1.規(guī)章制度。建立健全安全規(guī)章制度是實驗室安全管理的重要基礎，完善的規(guī)章制度可以使實驗室管理做到有章可循。實驗室安全規(guī)章制度應從安全教育與培訓、安全操作規(guī)程、安全標識、安全檢查與隱患整改等方面著手。

2.實驗場所。干凈衛(wèi)生、布局合理、整潔有序的實驗場所是師生進行實驗的基本保障。實驗場所應包括實驗室環(huán)境衛(wèi)生與日常管理、消防設施、通風設施、應急設施等方面。

3.基礎安全?；A安全是實驗室的通用要求，也是基本要求?；A安全主要包括用電安全、用水安全、常規(guī)儀器設備使用安全、機械安全等方面。

4.試劑。試劑包括化學藥品與生物試劑等。實驗室內試劑種類多樣、使用頻繁，尤其是危險化學藥品往往有毒性、腐蝕性或者易燃易爆，因此被公認為是風險最高和防控最難的一類安全因素。試劑安全主要包括試劑的購買、存放、使用、廢棄物處置等。

5.特殊設備。高校實驗室種類繁多，除了常規(guī)儀器設備以外，還有很多特殊設備，主要包括特種設備，如壓力容器、壓力管道、起重機械、電梯等;加熱裝置，如烘箱、電爐等;制冷裝置，如冰箱等;輻射裝置，如放射源、X射線裝置等。這些設備除了要做好水電等基礎安全管理，還要按照國家法律法規(guī)進行專門管理。3D4FD0A0-A9F3-48F5-A16F-17CAE6037758

（二）確定指標權重

建立的高校實驗室安全評價指標體系以實驗室安全管理情況為目標層，下設準則層和指標層。實驗室安全目標層A到準則層的指標因素集B={B1，B2，B3，…，Bn}，n=5.準則層到指標層因素集Bi={Bi1，Bi2，Bi3，…，Bik}，i=1，2，…，n，k為該指標層的指標數。在層次分析法中，指標判斷的定量化關鍵在于任意兩個要素對于某一準則的相對重要程度的判斷。因此，決策者需要針對各指標層，確定兩個元素哪一個元素更重要，重要多少，并為重要程度賦值，通常采用1～9標度法對各指標進行重要性對比;聘請該領域相關專家，根據評價指標體系的層次結構，逐層對各要素兩兩之間采用1～9標度法建立判斷矩陣。準則層相對于目標層的判斷矩陣，詳見表1。

進一步通過矩陣運算和一致性檢驗，得到準則層指標權重W=（W1，W2，W3，…，Wn），n=5.然后采用同樣的方法，得出指標層的判斷矩陣。通過矩陣運算和一致性檢驗，得到指標層的指標權重Wi=（Wi1，Wi2，Wi3，…，Wik），i=1，2，…，n，k為該指標層的指標數。根據準則層和指標層的權重，最終計算出各指標相對于總目標的綜合權重，見表2。

二、實驗室安全評價系統(tǒng)搭建

確定各指標相對于總目標的綜合權重之后，可以對學校實驗室安全管理情況進行綜合評價。結合學校安全管理現狀，邀請學校安全巡查專家、實驗室安全員等5人組成專家組，對實驗室安全管理情況進行評價。為了方便專家組進行實驗室安全評價工作，本文以數據庫為基礎，以互聯網為服務端，構建基于層次分析法的實驗室安全評價系統(tǒng)。

系統(tǒng)整體框架分為數據層、控制層和交互層三部分。數據層依托于現有業(yè)務系統(tǒng)產生的數據庫數據及實驗室日常管理數據，根據需求對數據進行相應的整合優(yōu)化，去除冗余數據，使數據結構更加合理，以滿足數據分析模型需求，該層也包含了數據的存儲功能。控制層包含了安全評價模型和WEB服務兩個部分，是整個系統(tǒng)的核心，其中安全評價模型是最終分析結果的核心，WEB服務層控制著用戶與系統(tǒng)的交互及對數據的管理。交互層將最終的數據分析結果進行可視化展示，是整個系統(tǒng)的管理接口。

該系統(tǒng)以實驗室房間號為數據庫關鍵字，每個實驗室具有唯一的房間編碼。以網絡為基礎，采集各個業(yè)務平臺中與該實驗室房間號相關聯的實驗室數據。評分專家通過現場檢查實驗室安全管理狀況，對21個評價指標的合格程度進行百分制打分（實驗室未涉及的指標按照100分計算）。利用公式F=C1X1+C2X2+…+CiXi（C為權重，X為合格程度），可以計算出某位專家對該實驗室安全管理評分情況，5位專家評分的平均值即為該實驗室最終的實驗室安全評分。實驗室安全評價結果可查詢、可統(tǒng)計、可導出，便于職能部門的管理人員管理，為實驗室管理者指揮和決策提供依據。將實驗室安全評價結果編制成實驗室安全評價報告，給出安全管理建議，發(fā)送至二級單位及實驗室，使實驗室能夠對照自查，不斷提高安全管理水平，降低安全隱患。

三、結論

1.在總結分析學校實驗室安全管理情況的基礎上，參考教育部《高等學校實驗室安全檢查項目表》，從規(guī)章制度、實驗場所、基礎設施、試劑、特殊設備五個方面建立了實驗室安全評價指標體系。

2.應用層次分析法確定各指標的權重，減少了安全評價的主觀性，使評價結果更加客觀真實。

3.搭建了實驗室安全評價系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，評價人員可以更加方便地對實驗室安全管理情況進行評價，評價結果可查詢、可統(tǒng)計、可導出，便于職能部門的管理人員管理，為實驗室管理者的指揮和決策提供依據，提高了實驗室安全管理水平，降低了安全隱患。

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Research on Evaluation System of College and University Laboratory Safety Based on Analytic Hierarchy Process3D4FD0A0-A9F3-48F5-A16F-17CAE6037758

LIU feng

（School of Materials and Energy， Southwest University， Chongqing 400715， China）

Abstract： There are many kinds of dangerous and harmful factors in college and university laboratories. In order to find potential safety hazards as soon as possible and reduce the loss and harm caused by safety accidents， it is of great importance to evaluate the safety management of college and university laboratories in time. This paper establishes a comprehensive and reasonable safety evaluation index system from five aspects： rules and regulations， experiment places， infrastructure， reagents and special equipment. The weight of each index is determined by expert consultation method and analytic hierarchy process. The laboratory safety evaluation system is established， and the scoring experts score the indicators through the system to obtain the laboratory safety evaluation results， which provides a basis for laboratory safety management decision-making.

Key words： analytic hierarchy process; college and university; laboratory safety; evaluation index; evaluation system3D4FD0A0-A9F3-48F5-A16F-17CAE6037758