高校實驗室綜合安全評價模型初探

(吉林化工學院資源與環境工程學院，吉林吉林132022)

高校實驗室是高校科研教學的重要場所．高校實驗室事故不僅容易造成儀器破損、設備損壞等方面的財產損失，也對廣大高校師生的生命安全構成了重大威脅．因此，加強對高校實驗室安全管理已經成為高校實驗室管理的重中之重．目前專家學者對于高校實驗室的安全研究，其主要研究內容是高校實驗室安全管理體制、機制、體系、安全教育、安全文化、安全評價等方面［1-5］．加強對高校實驗室的安全評價技術研究有助于高校管理者對實驗室安全等級、管理狀況有一個直觀清晰的認識，從而采取有針對性的措施提高實驗室安全水平．但是當前實驗室安全管理缺乏評價標準，體制不健全，監管不力，執行不嚴．因此，從安全系統工程的角度，將實驗室安全系統分解為人、機、料、法、環5個子系統，在此基礎上建立高校實驗室綜合安全評價模型，最終得到高校實驗室安全總體等級，并能夠得到各個子系統的安全等級，可以為高校實驗室安全管理提供了實驗室安全評價標準．

1 高校實驗室安全系統分析

不同類型的高校實驗室其事故類型和風險因素往往是千差萬別．因此，如果使用傳統的分析方法進行危險性分析，就很難找到不同類型高校實驗室存在的共性安全問題．因此，將高校實驗室看成是一個系統時，而這個系統由若干子系統構成，這樣只要分析各子系統的安全等級，就可以進一步得到高校實驗室系統的總體安全等級．運用安全系統分析方法，將事故原因歸結為各類風險因素，比如人的不安全行為、物的不安全狀態、環境因素等．而高校實驗室事故主要是火災、爆炸、中毒、燒傷、觸電事故等，這些事故主要跟人、儀器設備、實驗材料、操作流程工藝方法和內外環境因素有關．因此，雖然我國高校實驗室的種類繁多、事故類型多樣，但是無論哪種類型高校實驗室安全都可以分解為人、機、料、法、環五個方面的子系統．這里所說的人的子系統包括人的安全意識、安全知識、操作技能、心理生理狀況等方面，機的子系統包括設備儀器完備性、可靠性、安全性等方面，料的子系統包括實驗物品、藥品、實驗產生的新物質等方面，法的子系統包括工藝方法、實驗操作流程、安全防護程序等方面，環的子系統包括高校實驗室周邊的外部環境與實驗儀器設備布局、安全標志設置、藥品歸類布置等方面的內部環境兩大方面．

2 高校實驗室綜合安全評價模型

當前對于高校實驗室的安全評價技術還不成熟，目前已有的安全評價模型如BP神經網絡安全評價、層次分析法、模糊數學評價法等安全評價模型［6-11］往往由于較為復雜，限制了這些方法在高校實驗室安全評價中的應用．因此，為了解決上述問題，建立了一種新的高校實驗室綜合安全評價模型，它將傳統的專家評分法和安全檢查表相結合，具有簡單方便的特性．其基本步驟如下:一是運用專家評分法確定實驗室安全子系統的權重系數;二是運用半定量安全檢查表確定子系統的安全評價分值，并得到相應子系統的安全等級，三是運用加權平均法得到實驗室總體安全評價分值，最終得到實驗室總體安全等級．

2.1 專家評分法確定子系統的權重系數

綜合安全評價中的權重系數的確定方法主要分為主觀權重系數確定和客觀權重系數確定，比如專家評分法、層次分析法、模糊評價法等．綜合安全評價模型使用專家評分法確定實驗室各子系統的權重系數．不同實驗室的具體情況不同，其各個安全子系統的權重系數也會不同，運用專家評分法確定實驗室子系統的權重更符合實驗室安全的實際情況．而且該方法可以直觀迅速地確定各個子系統的權重系數，主要根據專家評價統計的結果確定各子系統的權重系數．

根據一般情況，規定專家對各子系統的重要性評價標準是“一般、重要、較重要、很重要和非常重要”五個等級．該評價標準對應的分值分別為 1，3，5，7，9．現假設五個子系統的依次順序分別為人、機、料、法、環五個子系統(Yi，i=1，2，3，4，5)，選取的專家人數為 n，設第 j(j=1，2，3，…，n)個專家對第i個子系統的重要度評價分值為Xij，則第 i個子系統 Yi的權重系數為 ki:ki=

2.2 實驗室安全子系統安全評價分值的確定

采用半定量安全檢查表［12］對高校實驗室安全各個子系統進行安全檢查，根據安全檢查表的檢查結果得到相應的子系統的安全評價分值m，然后用安全等級劃分標準，見表1．確定其相應的安全等級M．

表1 安全等級劃分標準表

假設第i個子系統通過安全檢查表得到的安全評價分值為m，則根據表3可知，其相應的安全等級為Mi．

2.3 實驗室總體安全等級的確定

根據上述專家評分法得到實驗室子系統的權重系數和半定量安全檢查表得到各個子系統的安全評價分值，運用加權平均法求取實驗室總體安全評價分值．假設實驗室總體安全評價分值為m，則m，根據表1 可知，該實驗室總體安全等級為M．

3 高校實驗室綜合安全評價模型的應用

某高校安全工程材料性能測試實驗室是安全工程專業的綜合性實驗的主要實驗室之一．目前，該實驗室的主要儀器設備是2臺M606B數顯氧指數測定儀和2臺Z803建材可燃性實驗裝置，其生產廠家均是山東青島山紡儀器有限公司，其主要使用對象是安全工程專業學生，其主要實驗是PMMA、PS、PVC等常見材料的氧指數測定實驗，常見建筑材料的可燃性實驗等．

3.1 專家評分法確定各子系統的權重系數

為了最大程度保證專家評分的客觀公正和全面性，本文選取了在實驗室安全管理方面的專家、實驗室工作人員和實驗指導教師作為本次專家組成員，共7名專家．為了防止出現無效評分，規定各個子系統的重要性最多只有兩組相同．現將專家評分的結果匯總，具體內容見表2．

根據表2和上一小節2．2中權重系數的公式計算可得:人的子系統權重系數為38．4%，機的子系統權重系數為27．0%，料的子系統權重系數為10．7%，法的子系統權重系數為18．2%，環的子系統權重系數為5．7%．

表2 某高校材料性能測試實驗室安全子系統重要度專家評分表

3.2 確定實驗室子系統安全等級

實驗室安全子系統可以通過半定量安全檢查表得到，通過對各個子系統的安全檢查，我們得到人、機、料、法、環五個子系統的安全檢查表如表3～7所示．

表3 人的子系統安全檢查表

結果分值=總的分數/總的可能分數=34/53=64．2%，其安全評價分值為 m=64．2

表4 機的子系統安全檢查表

結果分值=總的分數/總的可能分數=45/61=65．6%，其安全評價分值為 m=65．6．

表5 料的子系統安全檢查表

結果分值=總的分數/總的可能分數=43/54=79．6%，其安全評價分值為 m=79．6．

表6 法的子系統安全檢查表

結果分值=總的分數/總的可能分數=43/59=76．3%，其安全評價分值為 m=76．3．

表7 環的子系統安全檢查表

續表7

結果分值=總的分數/總的可能分數=60/70=85．7%，其安全評價分值為 m=85．7．

根據表3可知，人的子系統安全評價分值為64．2，根據表1可知，其所屬安全等級為三級．同理可得:機的子系統安全評價分值為65．6，所屬安全等級為三級;料的子系統安全評價分值為79．6，所屬安全等級為二級;法的子系統安全評價分值為76．3，所屬安全等級為二級;環的子系統安全評價分值為85．7，所屬安全等級為一級．

3.3 高校實驗室總體安全等級的確定

首先，根據前面各個子系統的權重系數、安全評價分值、安全等級進行匯總得到高校材料性能測試實驗室安全子系統的危險分析表，具體內容如表8所示．

表8 某高校材料性能測試實驗室安全子系統的危險性分析表

其次，根據實驗室綜合安全評價模型中的加權平均法的相關公式求取實驗室總體安全評價分值，然后根據表1得到實驗室總體安全等級．高校實驗室系統的總體安全評價分值為m =，根據表 1 可知實驗室總體安全等級為三級，處于危險狀態．因此，要提高該實驗室總體安全等級，需要從人、機兩方面采取措施提高實驗室總體安全水平．

4 結 論

(1)運用系統安全分析方法將實驗室安全系統分解為:人、機、料、法、環五個方面的子系統．

(2)運用專家評分法確定實驗室安全各個子系統的權重系數．

(3)運用半定量安全檢查表的檢查結果得到各個子系統的安全評價分值，根據安全等級劃分標準確定各個子系統的安全等級，最終運用加權評價法得到高校實驗室總體安全等級．

(4)運用該綜合安全評價模型對某高校材料性能測試實驗室進行安全評價，結果表明:該實驗室總體風險等級為三級，處于危險狀態，應采取措施降低其危險程度，并需從人、機兩方面的風險因素采取措施提高實驗室總體安全等級．

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［8］ 陳祺．基于GA-BP神經網絡的高校實驗室安全評價研究［D］．廈門:廈門大學，2014

［9］ 郭萬喜，高惠玲，唐嵐，等．關于高校化學類實驗室安全評價方法探討［J］實驗技術與管理，2014，31(4):99-101+105

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［12］劉雙躍．安全評價［M］．北京:冶金工業出版社，2010:101-103．