基于層次分析法的高?；?shí)驗(yàn)室不安全行為研究

謝 恬，王馮云，馮祥瑞，胡路路，張洪銘*

（1.江蘇海洋大學(xué) 教務(wù)處，江蘇 連云港；2.江蘇海洋大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，江蘇 連云港；3.連云港實(shí)驗(yàn)學(xué)校，江蘇 連云港）

高?；?shí)驗(yàn)室是化學(xué)化工類專業(yè)大學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐過程不可或缺的教學(xué)和科研場(chǎng)所。然而化工類實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不僅具有大量易爆易燃、放射性、腐蝕性、劇毒等特性的危險(xiǎn)物質(zhì)，還涉及到各類高溫高壓反應(yīng)容器、三相電氣設(shè)備和儲(chǔ)罐鋼瓶等各類特種設(shè)備，給實(shí)驗(yàn)室安全帶來了眾多不確定性因素。近年來，我國高校實(shí)驗(yàn)室安全事故頻繁發(fā)生，已引起了各級(jí)教育管理部門和高校的高度重視，遏制高校實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生勢(shì)在必行[1，2]。依據(jù)軌跡交叉理論可知，實(shí)驗(yàn)室安全事故的發(fā)生往往是因?yàn)槲ｋU(xiǎn)物質(zhì)的不安全狀態(tài)與實(shí)驗(yàn)人員的不安全行為在時(shí)空過程發(fā)生軌跡交叉而導(dǎo)致，因此，有效地識(shí)別與評(píng)估實(shí)驗(yàn)室各類不安全行為，防范和阻止實(shí)驗(yàn)室不安全行為的發(fā)生是防止實(shí)驗(yàn)室安全事故的途徑之一。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)實(shí)驗(yàn)室不安全行為方面展開了豐富而卓有成效的研究[3，4]。陽富強(qiáng)等[5]提出通過數(shù)據(jù)分析、節(jié)點(diǎn)定位和策略實(shí)現(xiàn)三個(gè)步驟的靶向干預(yù)方法來管控實(shí)驗(yàn)室不安全行為。李士明等[6]希望通過制度遵從角度提升實(shí)驗(yàn)人員的安全素質(zhì)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境來提高實(shí)驗(yàn)室安全行為水平。韓楊等[7]基于“2-4”模型來揭示實(shí)驗(yàn)室不安全行為原因并給出了對(duì)策措施。以上這些研究從管理方法和制度方面對(duì)實(shí)驗(yàn)室不安全行為的改善起到了很好的作用，然而對(duì)實(shí)驗(yàn)室不安全行為的影響因素及其評(píng)估方面關(guān)注不多。鑒于此，筆者擬通過引入層次分析法這一風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)高?；ゎ悓?shí)驗(yàn)室不安全行為及其影響因素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)價(jià)，通過構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，找出影響高?；?shí)驗(yàn)室不安全行為的主要影響因素，以期為預(yù)防和減少高?；ゎ悓?shí)驗(yàn)室安全事故提供參考。

1 高?；?shí)驗(yàn)室不安全行為分析

1.1 高?；?shí)驗(yàn)室不安全行為分類

高?；?shí)驗(yàn)室中的不安全行為主要可以分為三類，分別為：實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備與檢查行為不合理、實(shí)驗(yàn)中的操作與防護(hù)行為不合理和實(shí)驗(yàn)后的收尾和清理行為不合理。

1.1.1 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備與檢查行為不合理

實(shí)驗(yàn)前的不安全行為有不按規(guī)定穿著服裝、不按照規(guī)定隨意擺放物品、私下購買?；凡雽?shí)驗(yàn)室使用、不按規(guī)定拿取實(shí)驗(yàn)室藥劑、不按規(guī)定私自向?qū)W校登記申請(qǐng)危化品、不按規(guī)定合理擺放危化品材料或儀器設(shè)備、未按照規(guī)定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的檢查工作、沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患、實(shí)驗(yàn)前沒有進(jìn)行與安全相關(guān)的培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)前未了解學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)就開始實(shí)驗(yàn)等。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)中的操作與防護(hù)行為不合理

實(shí)驗(yàn)中的不安全行為有實(shí)驗(yàn)過程中開小差、實(shí)驗(yàn)過程中吃東西、實(shí)驗(yàn)過程中玩手機(jī)、實(shí)驗(yàn)過程中聚眾聊天、實(shí)驗(yàn)過程中長時(shí)間脫崗、直接口鼻嗅聞嘗化學(xué)試劑、未按照規(guī)定采取防護(hù)措施、不按照流程進(jìn)行操作、實(shí)驗(yàn)臺(tái)缺少實(shí)驗(yàn)人員、為了圖方便而故意忽略可能引起事故的危險(xiǎn)因素、沒有正確處理外泄的危化品、不按照規(guī)定隨意使用儀器等。

1.1.3 實(shí)驗(yàn)后的收尾和清理行為不合理

實(shí)驗(yàn)后的不安全行為有不按照規(guī)定處理危化品廢液、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不將設(shè)備儀器關(guān)閉并歸位、實(shí)驗(yàn)后不按照規(guī)定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)環(huán)境衛(wèi)生打掃、特殊危化品不按照規(guī)定處理、儀器實(shí)驗(yàn)后不按照規(guī)定清理等。

1.2 高校化工實(shí)驗(yàn)室不安全行為的影響因素

高?；?shí)驗(yàn)室不安全行為的影響因素主要分為三個(gè)方面，分別為組織因素、個(gè)人因素和環(huán)境因素，表1 為具體影響因素的識(shí)別表。

表1 影響因素識(shí)別表

2 基于層次分析法對(duì)高校化工實(shí)驗(yàn)室不安全行為影響因素風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 層次分析法簡介

層次分析法（The analytic hierarchy process）簡稱AHP，是美國匹茲堡大學(xué)運(yùn)籌學(xué)家托馬斯塞蒂提出的。它是一種應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論和多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法，提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。

層次分析法將問題分為多種組成部分，然后根據(jù)組分間的聯(lián)系，將各部分按不同的等級(jí)進(jìn)行綜合，形成了一個(gè)多層次的解析結(jié)構(gòu)模型，該模型分為最高層、中間層和最低層，最高層是決策的目的以及要解決的問題，中間層為考量因素、決策依據(jù)；最低層是決策時(shí)的備選方案。

在決定各個(gè)層面上各個(gè)因素的權(quán)重時(shí)，若只是一個(gè)定性的結(jié)論，就很難得到別人的認(rèn)可。為此，Saaty 等學(xué)者提出了一致矩陣法，即不將全部因素放在一起進(jìn)行對(duì)比，而是兩兩進(jìn)行對(duì)比；在這一點(diǎn)上，我們將使用相對(duì)標(biāo)度來降低各要素之間的對(duì)比難度，以達(dá)到更高的精度。

判斷矩陣元素aij的比例標(biāo)度見表2。

2.2 高?；?shí)驗(yàn)室不安全行為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)構(gòu)建

由上文對(duì)高?；?shí)驗(yàn)室不安全行為的影響因素分析，根據(jù)客觀性、通用性和適用性原則，建立了高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室不安全行為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，如圖1 所示。

圖1 高?；?shí)驗(yàn)室不安全行為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)

2.3 基于層次分析的權(quán)重計(jì)算

本文以某高?；?shí)驗(yàn)室為例，采用層次分析法評(píng)估不安全行為影響因素的風(fēng)險(xiǎn)，以確定不安全行為影響因素的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的標(biāo)準(zhǔn)和方案層面的評(píng)分矩陣是通過問卷星分發(fā)給相關(guān)專家的調(diào)查問卷來確定。

運(yùn)用層次分析法來解決實(shí)際問題的關(guān)鍵是建立判斷矩陣，具體步驟分為兩步，首先根據(jù)判斷矩陣元素aij的比例標(biāo)度表，將準(zhǔn)則層的各準(zhǔn)則因素進(jìn)行兩兩比較，建立判斷矩陣，然后根據(jù)判斷矩陣建立矩陣A[8]。

式中，aij=1/aji，矩陣A 構(gòu)成判斷矩陣。

采用的權(quán)重向量ω 的計(jì)算方法是算術(shù)平均法，由于判斷矩陣A 中的各列能夠近似地反映權(quán)值的分配情況，所以可以使用所有列向量的算術(shù)平均值來估算權(quán)重值，即

計(jì)算步驟：

（1） 將判斷矩陣A 的元素按列歸一化，即求

（2） 將歸一化后的各列相加。

（3） 將相加的向量除以n 即可得到權(quán)重向量[9]。

依據(jù)上述步驟和專家評(píng)分結(jié)果，分別得到組織因素指標(biāo)權(quán)重、個(gè)人因素指標(biāo)權(quán)重和環(huán)境因素指標(biāo)權(quán)重，分別如表3、表4、表5 所示。

表3 組織因素（B1）指標(biāo)權(quán)重

表4 個(gè)人因素（B2）指標(biāo)權(quán)重

表5 環(huán)境因素（B3）指標(biāo)權(quán)重

得到判斷矩陣A 權(quán)重值，如表6 所示。

表6 高校實(shí)驗(yàn)室不安全行為影響因素指標(biāo)權(quán)重

2.4 歸一性檢驗(yàn)

把權(quán)重值ω 作為判斷矩陣A 的特征向量，并計(jì)算出矩陣A 的最大特征根λ。

若結(jié)果符合CR＜0.1，即代表矩陣A 的不一致程度在容許范圍內(nèi)，若不符合，那么就需要對(duì)矩陣A 進(jìn)行調(diào)整。

（1） 組織因素

一致性檢驗(yàn)通過。

（2） 個(gè)人因素

2.5 高校實(shí)驗(yàn)室不安全行為評(píng)估結(jié)果及建議措施

基于層次分析法對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室不安全行為進(jìn)行評(píng)估，針對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室不安全行為影響因素的三個(gè)方面（組織方面、個(gè)人方面、環(huán)境方面）構(gòu)造矩陣進(jìn)行計(jì)算權(quán)重值，如圖2 所示。得出以下結(jié)果：

圖2 各影響因素權(quán)重分布圖

（1） 對(duì)不安全行為影響因素進(jìn)行危險(xiǎn)程度評(píng)定，組織因素中的實(shí)驗(yàn)室安全檢查，個(gè)人因素中的安全習(xí)慣、安全知識(shí)和安全意識(shí)，以及環(huán)境因素中的安全設(shè)施，對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室不安全行為的影響程度較高，綜合準(zhǔn)則層的權(quán)重分布可知：其中實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的影響程度為最高級(jí)。

（2） 環(huán)境因素中的環(huán)境衛(wèi)生，組織因素中的實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)，個(gè)人因素中的生理狀況、情緒因素的影響程度為中等。

（3） 組織因素中的實(shí)驗(yàn)室安全責(zé)任體系和實(shí)驗(yàn)室安全管理制度，個(gè)人因素中的安全心理，環(huán)境因素中的儀器材料、安全物資保障的影響程度為一般。

（4） 綜上，影響程度最高的是實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，最低的是安全物資保障。

針對(duì)以上評(píng)估結(jié)果，對(duì)于高?；?shí)驗(yàn)室中常出現(xiàn)的不安全行為，應(yīng)采取以下措施：

（1） 實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，應(yīng)將手機(jī)等電子設(shè)備單獨(dú)放置，遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)臺(tái)，盡量減少實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)人員玩手機(jī)開小差的不安全行為。

（2） 高校實(shí)驗(yàn)室應(yīng)進(jìn)行定期的安全培訓(xùn)以及實(shí)驗(yàn)前的教學(xué)講解，以提高實(shí)驗(yàn)人員的安全意識(shí)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)人員良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，盡量減少不符合要求的防護(hù)操作以及實(shí)驗(yàn)操作。

（3） 定期組織實(shí)驗(yàn)相關(guān)的安全知識(shí)考試，要求所有參與實(shí)驗(yàn)的人員都要具備一定的安全知識(shí)，并且能夠有基本的應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力，避免實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)氣體泄漏或液體傾倒引發(fā)事故等。

（4） 明確實(shí)驗(yàn)室責(zé)任制度，確保責(zé)任落實(shí)到位，參與實(shí)驗(yàn)的人員應(yīng)簽訂安全責(zé)任書，防止實(shí)驗(yàn)人員因責(zé)任意識(shí)淺薄而忽視安全隱患。

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)室是高校培養(yǎng)人才的基地，應(yīng)該堅(jiān)持以人為本、生命至上的原則防范實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生。本文基于層次分析法對(duì)高?；?shí)驗(yàn)室不安全行為進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估，通過總結(jié)歸納高?；?shí)驗(yàn)室不安全行為影響因素，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，計(jì)算并對(duì)比各影響因素下的權(quán)重值發(fā)現(xiàn)，組織因素中的實(shí)驗(yàn)室安全檢查，個(gè)人因素中的安全習(xí)慣、安全知識(shí)和安全意識(shí)以及環(huán)境因素中的安全設(shè)施對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室不安全行為的影響程度較高。為了減少高校實(shí)驗(yàn)室中不安全行為引起事故的可能性，對(duì)于可能影響或?qū)е虏话踩袨榈臐撛谝蛩?，需要盡早發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理，通過不斷落實(shí)相關(guān)責(zé)任，完善相關(guān)的規(guī)章制度，并且定期的做宣傳教育等行為，盡量減少實(shí)驗(yàn)室中可能導(dǎo)致不安全行為的因素。提升對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室不安全行為影響因素的重視程度，有助于我們更好地進(jìn)行高校實(shí)驗(yàn)室安全管理，為高校教學(xué)、科研提供更加安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。