高校实验室模糊综合风险评价与分析

吴立荣， 屈亚龙， 程卫民

（山东科技大学a.矿业工程国家级实验教学示范中心；b.安全与环境工程学院，山东青岛266590）

0 引 言

高校实验室是培养创新人才的重要阵地，是科技创新的主要场所，更是衡量一所高校科技综合能力的指标之一。由于实验室所含危险有害因素种类多、数量大，涉及易燃、易爆等危险物质，若管理不善，极易发生事故且后果严重。近年来高校实验室事故时有发生，严重影响学生的安全、学校的稳定和发展［1-4］。如2018年12月26日，北京交通大学东校区2号楼实验室内发生爆炸，事故造成3名参与实验的学生死亡。因此，对高校实验室开展全面科学的安全评价，明确其安全状况，分析可能造成事故的原因并采取措施，对于预防事故发生、保证实验室安全至关重要。

1 高校教学实验室安全评价指标体系

安全评价指标体系是进行安全评价的基础，评价指标将直接影响评价结果的准确性。从安全规章制度、人员、仪器设备与化学品、管理与使用、应急管理等5个方面建立实验室安全评价指标体系［5-7］（见图1）。

图1 高校教学实验室风险安全评价指标体系

（1）安全规章制度。建立健全的安全规章制度是实验室安全运行的重要保障，因为实验室环境的复杂性，需要通过完善的规章制度，使实验室管理做到有章可循。实验室安全规章制度应从安全责任制、安全操作规程、安全检查和隐患整改制度、安全教育制度和安全监督着手，同时要有完善的应急预案。

（2）人的因素。人是实验室操作的主体，其操作的正确性和安全性直接影响着实验室的安全，是影响安全诸多因素中非常重要的一个，人的因素对实验室的安全影响主要包括：人的安全知识水平和安全意识、人的健康状况、人的心理与态度、安全教育水平、应急反应能力和个体防护水平。

（3）仪器设备与化学品。仪器设备的可靠性和化学品的安全管理是实验室安全的重要组成部分，其中仪器设备的管理包括安全监测和报警装置、设备连锁装置、设备的安全防护和特种设备的管理。化学品的管理包括危险化学品的数量、危险化学品的储存和使用符合规范。

（4）管理与使用。对实验室的管理与使用是实验室操作的主要过程，管理方法是否符合规范直接影响实验室的安全。主要分为对危险化学品的监管、定期的安全检查和隐患整改、安全教育培训、废弃物处理和特种设备的监管。

（5）应急管理。事故的应急处理直接关系到人身安全和实验室财产安全，应急处理恰当能最大程度降低事故带来的损失，保障人和设备免受二次伤害。因此，应急管理主要包括应急通信设备、救援人员和救援物资、疏散通道、定期应急演练和防火门的设置。

2 高校实验室模糊综合评价

以某高校实验室为例，对实验室开展模糊综合评价。本研究中评价对象记为P＝［高校实验室安全情况］，评价对象的各个影响因素构成因素集，表达式为P ＝ ［Y1，Y2，…，Yn］，其中，Yn为评价指标的影响因素。评语是被评价对象属于各评价等级的程度，依据评价要求将评价等级设置为安全（ν1）、较安全（ν2）、一般安全（ν3）、比较危险（ν4）、危险（ν5）5 个等级，表示为：V ＝ ［ν1，ν2，ν3，ν4，ν5］。

2.1 实验室安全评价指标权重确定

根据专家咨询法确定评价指标判断矩阵，通过MATLAB计算出最大特征值与特征向量，并通过一致性检验确定判断矩阵是否具有良好的一致性［8-13］。以安全规章制度及2级指标为例，如表1所示。

表1 安全规章制度（Y1）2级指标判断矩阵

由MATLAB计算出其最大特征值λmax＝7.196，经过一致性检验，即CR＝＝0.025 ＜0.1，此判断矩阵具有良好一致性。因此，最大特征值对应特征向量WT＝ （0.068，0.354，0.240，0.159，0.045，0.031，0.104），为各2级指标权重值。同理，可得其他指标权重，如表2所示。

2.2 单因素模糊评价

依据已经确立的评价等级，通过专家咨询法进行单因素模糊评价，确立各指标的评价矩阵［14-15］。以安全规章制度及2级指标为例，如表3所示。

表2 实验室安全评价指标权重表

表3 安全规章制度及2级指标评价矩阵

根据Y＝W×R，以安全规章制度为例，对其进行综合运算。

由计算可得：

依据最大隶属度原则，可得安全规章制度最大隶属度为0.313，评价等级为比较安全；人的因素最大隶属度为0.429，评价等级为一般安全；仪器设备与化学品最大隶属度为0.398，评价等级为比较安全；管理与使用最大隶属度为0.304，评价等级为比较安全；应急管理最大隶属度为0.323，评价等级为比较安全。

2.3 综合模糊评价

根据2级指标的模糊矩阵得出目标层的评价矩阵［14-15］：

由权重表得出权重矩阵：

由模糊矩阵Y可得出，目标层相对于安全得隶属度为0.261，相对于比较安全的隶属度为0.250，相对于一般安全的隶属度为0.276，相对于比较危险的隶属度为0.256，相对于危险的隶属度为0.259。依据最大隶属度原则，可得实验室处于一般安全状态，表明该实验室安全管理整体情况一般，有较大的提升空间。

2.4 分析与讨论

结合实验室安全综合评价过程，分析影响实验室安全的因素：

（1）1级指标中人的因素安全等级最低，其所对应的2级指标中，人的安全知识水平与安全意识评价等级最低。实验室活动的主体是人，人的行为直接影响到实验室的安全状态。目前实验室人员普遍存在安全技能不足，安全意识薄弱的现象。因此加强人员的安全教育培训，将安全教育深入到师生的日常生活和学习中去，切实增强实验室人员的安全意识，提高其安全技能。

（2）在其余的2级指标中，危险化学品的储存与使用，危险化学品的监管，安全检查制度等均处于一般安全状态。危化品的使用与监管是造成实验室事故的重要因素，危化品的管理要专人负责，层层监督，同时要落实每日的安全检查，坚决杜绝检查走过场走形式，发现问题隐患及时整改。

3 安全对策

在对高校实验室安全评价和分析基础上，提出以下安全对策［16-18］：

（1）安全教育培训日常化。人的不安全行为是造成实验室事故的主要原因，因此要将实验室安全培训深入师生日常学习活动中，坚决避免安全培训形式化主义，切实提高安全操作技能。

（2）严格实验室准入制度。避免不符合要求的人员进出实验室。相关人员要取得相应的资格才能进入实验室从事实验工作，且进入实验室前要做好防护，禁止在实验室从事与实验无关的活动。

（3）定期安全检查。实验设备失效与电路老化是实验室隐患之一，应制定实验室轮值制度，每天安全检查。定期和不定期进行实验室环境检查，发现问题及时督促整改，真正做到防患于未然。

（4）定期组织消防演练。火灾是影响实验室安全的重要因素，做好应急管理，定期进行消防演练，切实提高实验人员自救能力。同时，定期检查应急救援物资，如消防栓、灭火器等，保证其可靠实用。

4 结 论

（1）从安全规章制度、人的因素、仪器设备与化学品、管理与使用、应急管理等五个方面建立实验室安全评价指标体系。

（2）采用层次分析法确定了各指标的权重，开展了实验室模糊综合评价，确定实验室安全等级。根据实验室实际情况分析了影响实验室安全的主要因素：人的因素和危险物品的管理。

（3）从安全教育、实验室准入制度、安全检查和消防演练等四个方面制定安全对策。