高校實驗室模糊綜合風險評價與分析

吳立榮， 屈亞龍， 程衛民

（山東科技大學a.礦業工程國家級實驗教學示范中心；b.安全與環境工程學院，山東青島266590）

0 引 言

高校實驗室是培養創新人才的重要陣地，是科技創新的主要場所，更是衡量一所高?？萍季C合能力的指標之一。由于實驗室所含危險有害因素種類多、數量大，涉及易燃、易爆等危險物質，若管理不善，極易發生事故且后果嚴重。近年來高校實驗室事故時有發生，嚴重影響學生的安全、學校的穩定和發展［1-4］。如2018年12月26日，北京交通大學東校區2號樓實驗室內發生爆炸，事故造成3名參與實驗的學生死亡。因此，對高校實驗室開展全面科學的安全評價，明確其安全狀況，分析可能造成事故的原因并采取措施，對于預防事故發生、保證實驗室安全至關重要。

1 高校教學實驗室安全評價指標體系

安全評價指標體系是進行安全評價的基礎，評價指標將直接影響評價結果的準確性。從安全規章制度、人員、儀器設備與化學品、管理與使用、應急管理等5個方面建立實驗室安全評價指標體系［5-7］（見圖1）。

圖1 高校教學實驗室風險安全評價指標體系

（1）安全規章制度。建立健全的安全規章制度是實驗室安全運行的重要保障，因為實驗室環境的復雜性，需要通過完善的規章制度，使實驗室管理做到有章可循。實驗室安全規章制度應從安全責任制、安全操作規程、安全檢查和隱患整改制度、安全教育制度和安全監督著手，同時要有完善的應急預案。

（2）人的因素。人是實驗室操作的主體，其操作的正確性和安全性直接影響著實驗室的安全，是影響安全諸多因素中非常重要的一個，人的因素對實驗室的安全影響主要包括：人的安全知識水平和安全意識、人的健康狀況、人的心理與態度、安全教育水平、應急反應能力和個體防護水平。

（3）儀器設備與化學品。儀器設備的可靠性和化學品的安全管理是實驗室安全的重要組成部分，其中儀器設備的管理包括安全監測和報警裝置、設備連鎖裝置、設備的安全防護和特種設備的管理?；瘜W品的管理包括危險化學品的數量、危險化學品的儲存和使用符合規范。

（4）管理與使用。對實驗室的管理與使用是實驗室操作的主要過程，管理方法是否符合規范直接影響實驗室的安全。主要分為對危險化學品的監管、定期的安全檢查和隱患整改、安全教育培訓、廢棄物處理和特種設備的監管。

（5）應急管理。事故的應急處理直接關系到人身安全和實驗室財產安全，應急處理恰當能最大程度降低事故帶來的損失，保障人和設備免受二次傷害。因此，應急管理主要包括應急通信設備、救援人員和救援物資、疏散通道、定期應急演練和防火門的設置。

2 高校實驗室模糊綜合評價

以某高校實驗室為例，對實驗室開展模糊綜合評價。本研究中評價對象記為P＝［高校實驗室安全情況］，評價對象的各個影響因素構成因素集，表達式為P ＝ ［Y1，Y2，…，Yn］，其中，Yn為評價指標的影響因素。評語是被評價對象屬于各評價等級的程度，依據評價要求將評價等級設置為安全（ν1）、較安全（ν2）、一般安全（ν3）、比較危險（ν4）、危險（ν5）5 個等級，表示為：V ＝ ［ν1，ν2，ν3，ν4，ν5］。

2.1 實驗室安全評價指標權重確定

根據專家咨詢法確定評價指標判斷矩陣，通過MATLAB計算出最大特征值與特征向量，并通過一致性檢驗確定判斷矩陣是否具有良好的一致性［8-13］。以安全規章制度及2級指標為例，如表1所示。

表1 安全規章制度（Y1）2級指標判斷矩陣

由MATLAB計算出其最大特征值λmax＝7.196，經過一致性檢驗，即CR＝＝0.025 ＜0.1，此判斷矩陣具有良好一致性。因此，最大特征值對應特征向量WT＝ （0.068，0.354，0.240，0.159，0.045，0.031，0.104），為各2級指標權重值。同理，可得其他指標權重，如表2所示。

2.2 單因素模糊評價

依據已經確立的評價等級，通過專家咨詢法進行單因素模糊評價，確立各指標的評價矩陣［14-15］。以安全規章制度及2級指標為例，如表3所示。

表2 實驗室安全評價指標權重表

表3 安全規章制度及2級指標評價矩陣

根據Y＝W×R，以安全規章制度為例，對其進行綜合運算。

由計算可得：

依據最大隸屬度原則，可得安全規章制度最大隸屬度為0.313，評價等級為比較安全；人的因素最大隸屬度為0.429，評價等級為一般安全；儀器設備與化學品最大隸屬度為0.398，評價等級為比較安全；管理與使用最大隸屬度為0.304，評價等級為比較安全；應急管理最大隸屬度為0.323，評價等級為比較安全。

2.3 綜合模糊評價

根據2級指標的模糊矩陣得出目標層的評價矩陣［14-15］：

由權重表得出權重矩陣：

由模糊矩陣Y可得出，目標層相對于安全得隸屬度為0.261，相對于比較安全的隸屬度為0.250，相對于一般安全的隸屬度為0.276，相對于比較危險的隸屬度為0.256，相對于危險的隸屬度為0.259。依據最大隸屬度原則，可得實驗室處于一般安全狀態，表明該實驗室安全管理整體情況一般，有較大的提升空間。

2.4 分析與討論

結合實驗室安全綜合評價過程，分析影響實驗室安全的因素：

（1）1級指標中人的因素安全等級最低，其所對應的2級指標中，人的安全知識水平與安全意識評價等級最低。實驗室活動的主體是人，人的行為直接影響到實驗室的安全狀態。目前實驗室人員普遍存在安全技能不足，安全意識薄弱的現象。因此加強人員的安全教育培訓，將安全教育深入到師生的日常生活和學習中去，切實增強實驗室人員的安全意識，提高其安全技能。

（2）在其余的2級指標中，危險化學品的儲存與使用，危險化學品的監管，安全檢查制度等均處于一般安全狀態。?；返氖褂门c監管是造成實驗室事故的重要因素，?；返墓芾硪獙Ｈ素撠煟瑢訉颖O督，同時要落實每日的安全檢查，堅決杜絕檢查走過場走形式，發現問題隱患及時整改。

3 安全對策

在對高校實驗室安全評價和分析基礎上，提出以下安全對策［16-18］：

（1）安全教育培訓日常化。人的不安全行為是造成實驗室事故的主要原因，因此要將實驗室安全培訓深入師生日常學習活動中，堅決避免安全培訓形式化主義，切實提高安全操作技能。

（2）嚴格實驗室準入制度。避免不符合要求的人員進出實驗室。相關人員要取得相應的資格才能進入實驗室從事實驗工作，且進入實驗室前要做好防護，禁止在實驗室從事與實驗無關的活動。

（3）定期安全檢查。實驗設備失效與電路老化是實驗室隱患之一，應制定實驗室輪值制度，每天安全檢查。定期和不定期進行實驗室環境檢查，發現問題及時督促整改，真正做到防患于未然。

（4）定期組織消防演練。火災是影響實驗室安全的重要因素，做好應急管理，定期進行消防演練，切實提高實驗人員自救能力。同時，定期檢查應急救援物資，如消防栓、滅火器等，保證其可靠實用。

4 結 論

（1）從安全規章制度、人的因素、儀器設備與化學品、管理與使用、應急管理等五個方面建立實驗室安全評價指標體系。

（2）采用層次分析法確定了各指標的權重，開展了實驗室模糊綜合評價，確定實驗室安全等級。根據實驗室實際情況分析了影響實驗室安全的主要因素：人的因素和危險物品的管理。

（3）從安全教育、實驗室準入制度、安全檢查和消防演練等四個方面制定安全對策。