基于DHGF算法的高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)

張煜炯， 林 燕， 錢 江， 周靜峰

(浙江醫(yī)藥高等專科學(xué)校 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心，浙江 寧波 315100)

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基于DHGF算法的高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)

張煜炯， 林 燕， 錢 江， 周靜峰

(浙江醫(yī)藥高等專科學(xué)校 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心，浙江 寧波 315100)

本文應(yīng)用德爾菲法(Delphi)、層次分析法(AHP)、灰色關(guān)聯(lián)分析(grey relational analysis)、模糊數(shù)學(xué)理論(fuzzy mathematics)等的優(yōu)點(diǎn)和適用性，綜合形成DHGF算法，同時(shí)構(gòu)建高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理指標(biāo)體系，有效處理高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)過程中的不確定因素，具有很強(qiáng)的適用性和可操作性，能確保整個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

DHGF算法； 高職院校實(shí)驗(yàn)室； 模糊矩陣； 安全評(píng)價(jià)

0 引 言

隨著國(guó)家對(duì)高職教育投入力度的不斷加大，高職院校得到了迅猛發(fā)展，突出表現(xiàn)在高職院校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量和規(guī)模達(dá)到了前所未有的程度，但實(shí)驗(yàn)室的增多，儀器設(shè)備數(shù)量激增，以及教師科研活動(dòng)的蓬勃開展，各種安全隱患大為增加[1]，同時(shí)高職院校有其特殊性，實(shí)踐教學(xué)比例占總比例超過本科教育，增加了實(shí)驗(yàn)過程風(fēng)險(xiǎn)未知性[2]，另外，國(guó)家對(duì)高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)缺少指導(dǎo)性的政策，使高職院校的實(shí)驗(yàn)室安全工作面臨著日益巨大的壓力和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[3-4]。

本文將對(duì)高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理進(jìn)行分析，通過構(gòu)建高職院校實(shí)驗(yàn)室管理指標(biāo)體系，應(yīng)用德爾菲法、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析、模糊數(shù)學(xué)理論的方法優(yōu)點(diǎn)和適用性，結(jié)合而成，形成DHGF算法，現(xiàn)國(guó)內(nèi)已有不少學(xué)者將DHGF方法廣泛應(yīng)用于軌道交通運(yùn)營(yíng)、輸變壓器、港口裝卸作業(yè)、船舶操縱性等行業(yè)的安全評(píng)價(jià)[5-8]。為此，本文將汲取DHGF算法在其他領(lǐng)域評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用在高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)體系，以求對(duì)其安全管理做出更為客觀和準(zhǔn)確的科學(xué)評(píng)價(jià)。

1 DHGF簡(jiǎn)介

DHGF算法由德爾菲法、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析、模糊數(shù)學(xué)理論的各自優(yōu)勢(shì)成功結(jié)合而成的一種綜合評(píng)價(jià)分析方法，在整個(gè)評(píng)價(jià)過程中，對(duì)不同的分析步驟采用合適的方法，揚(yáng)長(zhǎng)避短，增加評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，具體評(píng)價(jià)步驟如圖1所示。

圖1 DHGF算法的評(píng)價(jià)步驟圖

(1) 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)集。基于德爾菲法[9]，搜集待評(píng)價(jià)對(duì)象基本信息，并分析，得出評(píng)價(jià)指標(biāo)體系集:

D=(D1，D2,…,Dn)

(1)

(2) 確定指標(biāo)權(quán)重。對(duì)構(gòu)建的指標(biāo)集，綜合相關(guān)專家的意見，采用層次分析法[10]，對(duì)相關(guān)指標(biāo)的重要程度進(jìn)行確定，得出判斷矩陣，求出權(quán)重集：

A=(A1，A2，…,An)

(2)

(3) 確定評(píng)價(jià)量樣本矩陣。假設(shè)有m位專家參與評(píng)價(jià)工作，評(píng)價(jià)指標(biāo)有n個(gè)，第p位專家對(duì)指標(biāo)i的評(píng)分為Wpi，則最終構(gòu)成的評(píng)價(jià)矩陣為：

(3)

(4) 確定評(píng)價(jià)等級(jí)。根據(jù)測(cè)度理論確定安全生產(chǎn)管理的等級(jí)劃分[11]，并建立標(biāo)準(zhǔn)集合,

V=(V1，V2，V3，V4)

(4)

式中:V1，V2，V3，V4分別表示安全管理指標(biāo)的評(píng)價(jià)為“優(yōu)秀”、“良好”、“一般”、“差”4個(gè)等級(jí)。按10分制打分，故確定評(píng)價(jià)等級(jí)集合為V=(9，7，5，3)。

(5) 確定評(píng)估灰類及權(quán)矩陣。基于灰色關(guān)聯(lián)分析[12]，根據(jù)1.1中確定的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系集，構(gòu)建其對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，求出Wpi屬于第i類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)∫iWpi,最后求出評(píng)判矩陣的灰權(quán)重npi和總灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)ni:

(5)

(6)

綜合m位專家對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)Wp主張的第i個(gè)評(píng)價(jià)因素的灰色權(quán)向量記為Wpi，則有：

(7)

相應(yīng)的模糊權(quán)矩陣如下：

(8)

(6) 計(jì)算模糊綜合評(píng)判矩陣計(jì)算及評(píng)價(jià)結(jié)果。根據(jù)模糊權(quán)矩陣以及灰色評(píng)估權(quán)值運(yùn)算，得模糊綜合評(píng)判矩陣：

C=A·K=(V1，V2，V3，V4)

(9)

通過歸一化處理，使

(10)

得出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果：

Z=C·VT

(11)

2 高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.1 安全管理指標(biāo)體系構(gòu)建原則

高職院校實(shí)驗(yàn)室是師生從事教學(xué)活動(dòng)、科學(xué)研究的重要場(chǎng)所，安全管理指標(biāo)涉及內(nèi)容廣泛，且復(fù)雜，為了科學(xué)和較全面反映影響實(shí)驗(yàn)室安全管理的所有因素，必須對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建遵循以下原則：

(1) 科學(xué)性原則。高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理體系信息的收集和指標(biāo)的選取都必須根據(jù)高職院校實(shí)驗(yàn)室的特性和安全管理評(píng)價(jià)為理論依據(jù),使得構(gòu)建的指標(biāo)體系具有可靠性和客觀性,讓評(píng)價(jià)結(jié)果有效。

(2) 針對(duì)性原則。高職院校由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多、實(shí)訓(xùn)硬件條件好,引起的風(fēng)險(xiǎn)往往具有其自身獨(dú)特性，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)不能直接套用企業(yè)等安全評(píng)價(jià)的指標(biāo)，盡管具有一定的相似性，但應(yīng)充分考慮研究過程的特性，使評(píng)價(jià)體系能很好的適用于高職院校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。

(3) 可操作性原則。建立安全管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，要考慮的指標(biāo)必須概念清楚，易理解，且具有代表性，能夠方便的采集數(shù)據(jù)，還要考慮實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況和現(xiàn)行的技術(shù)。要確保安全管理評(píng)價(jià)過程順利進(jìn)行,就必須在設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí),充分考慮其可操作性。

2.2 安全管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

根據(jù)科學(xué)性、針對(duì)性和可操作性原則，對(duì)高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理工作狀況進(jìn)行分析，運(yùn)用德爾菲法,向多位有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室專家進(jìn)行調(diào)查咨詢，并查閱國(guó)內(nèi)外高校實(shí)驗(yàn)室安全管理手冊(cè)以及相關(guān)行業(yè)的法律法規(guī)[14-17]，建立一套較為系統(tǒng)、合理的高職院校實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架(見圖2)。

圖2 高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架

3 DHGF算法在高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)體系中的應(yīng)用

為更好地說明整個(gè)評(píng)價(jià)方法的思路，應(yīng)用上述DHGF算法對(duì)高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，本次選取微生物一體化實(shí)驗(yàn)室，其評(píng)價(jià)過程。

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)元素的的確定

參照?qǐng)D2，確定該實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)指標(biāo)元素24個(gè)：

D=(D1,D2,…，D24)

3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

采用層次分析法，根據(jù)微生物一體化實(shí)驗(yàn)室的評(píng)價(jià)指標(biāo)元素重要程度進(jìn)行判定，求出權(quán)重集：

進(jìn)行歸一化處理，評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算：

微生物一體化實(shí)驗(yàn)室安全管理指標(biāo)權(quán)重為：

A=(A1，A2，…，A24)=0.057 1,0.038 1,0.066 7,0.019 0,0.028 6,0.038 1,0.047 6,0.057 1,0.066 7,0.057 1,0.047 6,0.038 1,0.028 6,0.028 6,0.047 6,0.057 1,0.047 6,0.038 1,0.047 6,0.028 6,0.028 6,0.019 0,0.047 6,0.019 0)

3.3 待評(píng)估量樣品矩陣的確定

邀請(qǐng)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室安全委員會(huì)的四位專家，對(duì)D1～D24的24個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)元素進(jìn)行打分，形成待評(píng)估量的樣本矩陣：

3.4 灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)及模糊矩陣的計(jì)算

由式(5)和(6)，求出評(píng)判矩陣的灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)npi和灰色權(quán)向量Wpi，同時(shí)得到模糊權(quán)矩陣K,對(duì)指標(biāo)D1,該實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)屬于第一灰類的統(tǒng)計(jì)數(shù)為：

同理可得：

n12=5.453 2,n13=4.265 4,n14=0

對(duì)于指標(biāo)D1的總灰統(tǒng)計(jì)數(shù)為：

n1=n11+n12+n13+n14=15.953 2

則由式(7)得:K11=n11/n1=6.234 6/15.953 2=0.390 8,K12=0.285 8，K13=0.163 7，K14=0。

同理逐一計(jì)算得到模糊權(quán)矩陣：Kpi(p=1,2,3,…，24；i=1,2,…，4),

3.5 模糊綜合評(píng)判矩陣和評(píng)價(jià)結(jié)果的確定

由式(9)得：C=A·K=(0.057 1,0.038 1,0.066 7,0.019 0,0.028 6,0.038 1,0.047 6,0.057 1,0.066 7,0.057 1,0.047 6,0.038 1,0.028 6,0.028 6,0.047 6,0.057 1,0.047 6,0.038 1,0.047 6,0.028 6,0.028 6,0.019 0,0.047 6,0.019 0)·K(24×4)

按照式(10)歸一化處理后，得到：

C=(0.321 2,0.285 4,0.245 6,0)

最后，由式(11)得出評(píng)價(jià)結(jié)果：

根據(jù)測(cè)度理論等級(jí)劃分，微生物一體化實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)結(jié)果為良好。

4 結(jié) 語

本文提出的DHGF算法，利用德爾菲法、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析、模糊數(shù)學(xué)理論的成功之處，有效處理了高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)過程中的不確定因素。首先，綜合考慮高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理體系二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，確立層次評(píng)估指標(biāo)體系集；利用層析分析法確定各層次指標(biāo)的判斷矩陣，從而獲得權(quán)重集；其次，根據(jù)專家打分標(biāo)準(zhǔn)具有模糊性和灰色性的特征，確定各灰色評(píng)估權(quán)矩陣；最后根據(jù)模糊數(shù)學(xué)理論的思想，獲得高職院校實(shí)驗(yàn)室安全管理評(píng)價(jià)的最終結(jié)果。

通過實(shí)例分析：DHGF算法具有很強(qiáng)的適用性和可操作性，能確保整個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，評(píng)價(jià)結(jié)果得到了校實(shí)驗(yàn)室安全委員會(huì)專家的一致認(rèn)可，今后可利用此方法進(jìn)一步對(duì)高職院校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、生物等安全做出系統(tǒng)評(píng)價(jià)。

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Research on Higher Vocational College Laboratory Safety Management Evaluation Based on DHGF Algorithm

ZHANGYu-jiong,LINYan,QIANJiang,ZHOUJing-feng

(Zhejiang Pharmaceutical College, Experimental and Training Centres, Ningbo 315100, China)

It applies the advantage and applicability of Delphi method, AHP, grey relational analysis, and fuzzy mathematics to establish the DHGF algorithm, build safety management index system for laboratories of the vocational colleges. The feasibility of DHGF algorithm is verified in the safety management evaluation through selecting the examples of the integral laboratory in our school. DHGF algorithm is used the quantitative and qualitative method, can effectively deal with the uncertain factors in the safety management evaluation of the laboratories of the vocational colleges. It has strong applicability and operability. Besides, it can ensure the scientific and accurate evaluation result.

DHGF algorithm； higher vocational college laboratories； fuzzy matrix； safety evaluation

2015-04-10

浙江省高等教育學(xué)會(huì)2014年度高等教育研究課題(KT2014037)；2014年浙江省高校實(shí)驗(yàn)室工作研究項(xiàng)目(YB201448)

張煜炯(1982-)，男，浙江諸暨人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以及儀器設(shè)備的管理和研究。

Tel.：15958298818；E-mail：sshhjj23@163.com

X 931

A

1006-7167(2016)02-0300-04