突變級(jí)數(shù)法在高校實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

周寶元，蘆 琴，高振興，楊 釗

(陜西楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

隨著高校財(cái)政收入及獲取資金來源渠道的拓寬與增長(zhǎng)，高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)費(fèi)用也在逐年增加，設(shè)備數(shù)量增長(zhǎng)，開放時(shí)間增長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)室人員多且流動(dòng)性強(qiáng)致實(shí)驗(yàn)室安全問題愈發(fā)突出[1-2]，為此找出實(shí)驗(yàn)室管理的關(guān)鍵點(diǎn)，并針對(duì)關(guān)鍵因素建立一套實(shí)用的評(píng)價(jià)方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)[3]。

實(shí)驗(yàn)室是比較復(fù)雜的系統(tǒng)，其安全狀況往往不易進(jìn)行評(píng)價(jià)。綜合評(píng)價(jià)需要采用科學(xué)的指標(biāo)體系[4-5]，突變級(jí)數(shù)法有效降低了人為因素對(duì)結(jié)果的干擾，能將復(fù)雜目標(biāo)逐級(jí)分解簡(jiǎn)化計(jì)算，使得最終結(jié)果更為客觀，并在其他領(lǐng)域取得了較好地運(yùn)用[6-8]。本文基于突變級(jí)數(shù)法，從人機(jī)環(huán)管四個(gè)方面構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室安全管理指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，開展實(shí)驗(yàn)室安全評(píng)價(jià)工作。

1 突變級(jí)數(shù)法評(píng)價(jià)過程

突變理論是突變級(jí)數(shù)法的理論基礎(chǔ)。突變級(jí)數(shù)法具有避免指標(biāo)賦值的主觀性及計(jì)算結(jié)果小且準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)[9]，而實(shí)驗(yàn)室安全管理水平符合突變理論的應(yīng)用場(chǎng)景。實(shí)驗(yàn)室安全問題具有突變性，易受到相關(guān)因素如人員和設(shè)備等因素的干擾，因此使用突變級(jí)數(shù)法是可行的。

1.1 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理

針對(duì)因各控制變量的數(shù)據(jù)無法直接比較的問題，需運(yùn)用歸一化公式計(jì)算隸屬度，進(jìn)行原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，并針對(duì)不同的情況采用不同的歸一化處理方法，其中，正向指標(biāo)是指該因素越大對(duì)目標(biāo)層越有利，而負(fù)向指標(biāo)則反之。

1.2 確定突變類型

構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。實(shí)驗(yàn)室安全評(píng)價(jià)包括人的因素、機(jī)器因素、環(huán)境因素和管理因素4個(gè)變量，可確定該層級(jí)的突變模型符合互補(bǔ)蝴蝶突變模型，以此類推，可以得到高校實(shí)驗(yàn)室安全管理的突變?cè)u(píng)價(jià)模型，如圖1所示[10-11]。

圖1 實(shí)驗(yàn)室安全管理能力突變?cè)u(píng)價(jià)模型Fig.1 Catastrophe evaluation model of laboratory safety management

1.3 歸一化運(yùn)算求取總突變隸屬函數(shù)值

利用無量綱方法進(jìn)行歸一化運(yùn)算并逐級(jí)計(jì)算隸屬度，根據(jù)“大中取小”和“平均值”原則，計(jì)算求得最終反映實(shí)驗(yàn)室安全管理水平的總的突變隸屬函數(shù)值XA。

1.4 確定能力評(píng)價(jià)等級(jí)

查閱相關(guān)文獻(xiàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全管理專家進(jìn)行訪談，得到實(shí)驗(yàn)室安全管理水平的評(píng)價(jià)等級(jí)為較差、達(dá)標(biāo)、中等、良好和優(yōu)秀5個(gè)區(qū)間。評(píng)估過程中，為真實(shí)反映高校實(shí)驗(yàn)室安全管理水平，需要依據(jù)總突變隸屬函數(shù)值XA求得相應(yīng)的水平等級(jí)。

2 實(shí)證研究

以陜西某高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室為例，根據(jù)1.2構(gòu)建的高校實(shí)驗(yàn)室安全管理水平突變?cè)u(píng)價(jià)模型，對(duì)該高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室安全管理水平進(jìn)行實(shí)例分析。

2.1 確定指標(biāo)分值

為確保評(píng)價(jià)的實(shí)效性和針對(duì)性，邀請(qǐng)10名熟悉高校實(shí)驗(yàn)室安全管理的專家學(xué)者，根據(jù)該實(shí)驗(yàn)室安全管理的具體情況評(píng)估打分。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算

對(duì)表1中的正項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理，在根據(jù)指標(biāo)間平均值原則逐級(jí)計(jì)算，得到該實(shí)驗(yàn)室安全管理水平總的突變隸屬函數(shù)值XA。具體計(jì)算過程以人的因素B1為例：

表1 指標(biāo)專家打分及平均值Tab.1 Scores of index experts and the average scores

通過無量綱處理，計(jì)算出C13、C2、C3和C4的無量綱數(shù)值分別為0.98、0.12、0.27、0.8。由于人的因素B1包括師生安全意思C1、師生操作水平C2、師生健康情況C3和師生安全培訓(xùn)C4共4個(gè)底層指標(biāo)，故選擇表1中的蝴蝶型歸一化公式，經(jīng)過量化遞歸計(jì)算，得到二級(jí)指標(biāo)的歸一化計(jì)算結(jié)果分別為：

這4個(gè)底層指標(biāo)之間有明顯的互補(bǔ)關(guān)聯(lián)性，則

同理可求

xB2=0.782

xB3=0.771

xB4=0.842

2.3 改進(jìn)評(píng)價(jià)方法

根據(jù)評(píng)價(jià)表看出，總的突變隸屬度xA=0.928 8較為滿意，該實(shí)驗(yàn)室的安全管理水平優(yōu)秀。但由于無量綱處理會(huì)導(dǎo)致數(shù)值偏大且差距較小，具有一定的誤差，故需采用分值轉(zhuǎn)化法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，轉(zhuǎn)化為通常使用的絕對(duì)意義下的分級(jí)指標(biāo)[12]，通過分值轉(zhuǎn)化得出結(jié)論實(shí)驗(yàn)室安全管理水平達(dá)到中等水平。

2.4 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

將本案例中總的突變隸屬度函數(shù)值xA=0.928 8對(duì)應(yīng)改進(jìn)后，該實(shí)驗(yàn)室安全管理水平僅僅達(dá)到中等水平，與模糊評(píng)價(jià)法的評(píng)價(jià)結(jié)論基本相仿?？梢园l(fā)現(xiàn)，改進(jìn)后的評(píng)價(jià)等級(jí)區(qū)間不僅能夠有效改進(jìn)歸一化公式導(dǎo)致的分值偏大的缺陷，其結(jié)論與其他評(píng)價(jià)法結(jié)論一致且計(jì)算方式更為簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性。

該實(shí)驗(yàn)室安全評(píng)價(jià)結(jié)果不夠理想，安全管理水平急需得到提升，尤其應(yīng)注重管理方面和環(huán)境方面的等級(jí)水平。例如：可通過增加師生配比，加強(qiáng)安全培訓(xùn)和開展一系列安全培訓(xùn)活動(dòng)等方式來提高實(shí)驗(yàn)室安全管理水平。

3 結(jié)論

通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全管理水平影響因素的分析，建立了以突變理論為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室安全管理水平評(píng)價(jià)模型。該模型考慮人的因素、物的因素、環(huán)境因素及管理因素等4個(gè)方面，共14個(gè)二級(jí)指標(biāo)。該模型具有計(jì)算量小、簡(jiǎn)單易行的優(yōu)點(diǎn)。

采用實(shí)例驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室突變?cè)u(píng)價(jià)模型，并利用分值轉(zhuǎn)換法對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)區(qū)間進(jìn)行改進(jìn)，避免了評(píng)價(jià)分值偏高且聚集的缺陷。實(shí)例研究證明：改進(jìn)后的突變?cè)u(píng)價(jià)法其評(píng)價(jià)結(jié)果與其他評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果一致，且計(jì)算更為簡(jiǎn)單，表明該方法可行。

運(yùn)用改進(jìn)后的突變級(jí)數(shù)法來評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室的安全管理水平是一項(xiàng)探索工作，研究尚有不足，在同一層指標(biāo)之間的重要度順序排列、底層指標(biāo)隸屬度與頂層指標(biāo)隸屬度之間的映射關(guān)系仍需要進(jìn)行深入研究。