基于突变级数法的高校实验室安全管理评价研究

基于突变级数法的高校实验室安全管理评价研究

周宝元

中国地质大学（北京）工程技术学院北京海淀区100083

摘要：为定量评估高校实验室安全管理水平，加强高校实验室安全管理，在相关理论研究基础上，从人机环管四个方面建立了高校实验室安全管理水平评价体系。结合突变级数法对实验室安全状况进行评价，得出基于突变级数法的实验室安全管理评价模型，避免了传统的评价方法对于评价指标权重的主观赋值带来的误差。将以上模型进行实例分析。研究结果表明：该方法对评价高校实验室安全管理状况具有一定的参考价值。

关键词：高校实验室；突变级数法；安全管理评价

Abstract:Inordertoquantitativeevaluatetheuniversitylaboratorysecuritymanagementlevelandstrengthenthelaboratorysafetymanagement,anevaluationmethodoflaboratorysafetymanagementinuniversitiesfromfouraspectsofman,machine,environmentandmanagementwasputforwardontherelatedtheoreticalresearch.Firstly,acatastropheevaluationmodeloflaboratorysafetymanagementinuniversitieswasestablishedbasedoncatastropheprogressionmethod,whichavoidthetraditionalevaluationmethodforsubjectiveevaluationindexweightassignment.Then,analyzingthemodelbytheexample,theresultsshowthatthemethodoflaboratorysafetymanagementsituationinuniversitieshaveacertainreferencevalue.

Keywords:laboratoryofuniversities;catastropheprogressionmethod;Thesafetymanagementevaluation

引言：随着高校和科研机构实验室建设投入逐年增加，实验仪器设备激增，实验室开放时间延长，实验室人员多且流动性强，各种安全隐患也有所增加[1]。近年来，实验室安全事故时有发生，不仅造成了财产损失，影响实验室正常运行，甚至有可能造成多年研究成果毁于一旦以及研究人员伤亡等无法挽回的损失[2]。为此，对高校实验室进行系统，安全的管理，找出实验室安全管理的要素，建立一套实验室安全管理评价体系，通过科学方法分析评价实验室安全管理现状，并根据评价结果提高实验室安全管理的改进措施显得尤为重要[3]。

实验室是一个比较复杂的系统，其安全状况不能仅由单一指标评估，往往需要借助相对复杂的指标体系综合评价[4]。现阶段，实验室安全管理评价指标，评价阈值等具有较大的不确定性，同时实验室安全管理评价主要运用主观和客观赋值法，如模糊评价法，AHP法等[5]，这些方法各有优势，但也存在评估指标繁琐，权重主观性较大等缺陷。突变级数法能将复杂的最终目标逐级分解计算，有效降低了人为因数对结果的干扰，使得最终结果更为客观，并在其他领域取得了较好地运用[6-8]。本文基于突变级数法，从人机环管四个方面构建实验室安全管理指标评价体系，开展实验室的安全评价工作。

1.突变级数法

突变级数法是由突变理论演变而来的1个多准则的评估方法，该方法可避免对评价指标赋值的主观性，计算量小，结果准确，已广泛应用于医学，工程技术和社会科学等多个学科领域[9-11]，实验室的安全管理水平很容易受到内外部干扰，具有一定的突变性，因此使用突变级数法开展实验室安全评价研究是可行的。

1.1突变级数法的基本原理及模型

在社会现象中，存在一类非连续变化过程，即突变过程，指系统由一种稳定状态跃迁到另一种稳定状态。突变理论能有效的描述自然现象与社会活动中的不连续现象，是目前唯一研究由渐变引起突变的系统理论。实验室安全评价常会用到4类突变模型，如表1所示，其中，势函数f(x)表示实验室的安全管理水平；x为状态变量；a,b,c,d分别为x的控制变量。突变级数法是由突变理论演化而来的一个多目标决策的综合评价方法。首先，利用突变理论和模糊数学相结合产生突变模糊隶属函数，再由归一化公式进行综合量化运算，最后归一为一个参数。即表征系统状态特征的总突变隶属函数值x，从而达到对系统进行量化评价的最终目的[12]。

表1突变模式及归一化方程

最后根据表4中专家打分值，采用加权平均法对结果进行处理，得出该实验室管理评价总体得分为77分，也为中等水平。

4.5评价结果分析

（1）将本案例中的总的突变隶属度函数值xA=0.9288对应改进后，该实验室安全管理水平仅仅达到中等水平，与模糊评价法的评价结论基本相仿。可以发现，改进后的评价等级区间不仅能够有效地改进归一化公式导致的分值偏大的缺陷，而且其结论与其他评价法结论一致且计算方式更为简单。具有较强的实用性和可操作性。

（2）该实验室安全评价结果不够理想，安全管理水平急需得到提升。尤其应注重管理方面和环境方面的等级水平。例如：可通过增加师生配比，加强安全培训和经常开展一系列安全培训活动等方式来提高实验室安全管理水平。

5.结论

（1）通过对实验室安全管理水平影响因素的分析，建立了以突变理论为基础的实验室安全管理水平评价模型。该模型考虑人的因素、物的因素、环境的因素以及管理的因素等4个方面，共14个二级指标。该模型避免了人为制定权重，在一定程度上降低了一般评价方法中蕴含的主观性，使结果更加客观公正，易于接受，同时计算量小，简单易行。

（2）对所建立的基于突变级数法的实验室安全管理水平评价模型进行实例应用，并利用分值转换法对评价等级区间进行改进，避免了评价分值偏高且聚集的缺陷，实例研究证明：改进后的突变评价法其评价结果与模糊评价法的评价结果基本一致，且计算更为简单，表明该方法可行。

（3）运用改进后的突变级数法来评价实验室的安全管理水平是一项探索工作，研究尚且不足，在同一层指标之间的重要度顺序排列、底层指标隶属度与顶层指标隶属度之间的映射关系，互补与非互补原则的选取以及不同的改进方法之间的关系仍需要进行深入研究。

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