穆渴心，冉棟剛，張平清，張 璐，王茂鑫

（山東大學(xué)資產(chǎn)與實驗室管理部，濟南 250100）

0 引 言

實驗室安全管理是一項系統(tǒng)性工作，僅依靠事后治理難以確保全過程、全周期、全方位的安全狀態(tài)。通過加強實驗室安全管理減少事故發(fā)生是實驗室安全工作的重點［1］。國家和教育主管部門近年來對高校實驗室安全管理工作做出多項部署，2019 年5 月，教育部發(fā)出關(guān)于加強高校實驗室安全工作的意見，明確提出要將實驗安全工作納入高校工作內(nèi)部監(jiān)察、日?？己撕湍杲K考核內(nèi)容，要求建立實驗室安全工作責(zé)任追究和獎懲機制［2］。探索建立以管理、度量為手段，以改進(jìn)實驗室安全管理效率為核心的方法評價實驗室安全管理是當(dāng)前實驗室安全研究的熱點，通過指標(biāo)管理約束相關(guān)單位，持續(xù)提升實驗室安全水平。

文獻(xiàn)［3］中以高校安全工程實驗室為例，運用層次分析法（AHP）確定影響實驗室安全的實驗室管理、實驗人員素質(zhì)、設(shè)備、環(huán)境、應(yīng)急5 個1 級指標(biāo)、24 個2級指標(biāo)權(quán)重，建立安全評價體系，提出了相應(yīng)管控措施。文獻(xiàn)［4］中以煙草行業(yè)實驗室為例，運用模糊層次分析法（FAHP）和模糊綜合評價法，建立安全評價體系，對實驗業(yè)務(wù)知識水平、事故管控方面的不足提出了相應(yīng)管控措施。文獻(xiàn)［5］中利用G1 法和熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，運用可拓性評價確定實驗室安全等級。文獻(xiàn)［6］中建立基于主成分分析、GA-BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實驗室安全評價模型，通過降低維度結(jié)合人工學(xué)習(xí)算法，改善評價模型的精度和準(zhǔn)確性。文獻(xiàn)［7］中將AHP與熵權(quán)法結(jié)合獲取指標(biāo)權(quán)重，運用TOPSIS 法評價實驗室安全水平，針對性提出實驗室在管理制度、機械安全等方面進(jìn)行水平提升的措施。

為提高指標(biāo)權(quán)重計算的科學(xué)性，降低主觀因素影響，本文提出運用CRITIC權(quán)重算法結(jié)合AHP，主客觀賦權(quán)相融合，改善數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性與離散度，兼顧經(jīng)驗性與指標(biāo)客觀內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。同時，依據(jù)實驗室安全指標(biāo)體系，選用加權(quán)秩和比法建立實驗室安全管理評價模型，對秩和比算法進(jìn)行組合賦權(quán)，量化評價排序、分檔，為實驗室安全管理提供數(shù)據(jù)支持。

1 組合賦權(quán)秩和比WRSR綜合評價模型構(gòu)建

1.1 評價指標(biāo)的建立

判斷衡量目標(biāo)能否實現(xiàn)的要素之間相對重要程度關(guān)系，整理相關(guān)實證研究參考文獻(xiàn)，通過專家訪談法進(jìn)行因素識別，對評價指標(biāo)進(jìn)行歸納整合，建立影響因素指標(biāo)集合［8］。

1.2 AHP獲取主觀權(quán)重值

AHP 是采用定性和定量相結(jié)合的方式解決多目標(biāo)復(fù)雜問題的研究方法。基于影響因素指標(biāo)集合F＝｛F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)m｝，利用專家打分法以問卷調(diào)查的方式獲得影響程度矩陣，進(jìn)行決策權(quán)重計算［9］。①明確影響因素矩陣中目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層，建立層次結(jié)構(gòu)模型。②設(shè)定專家評估語義量表，采用四分制劃分5個影響因素等級，0 為極小影響，1 為較小影響，2 為一般影響，3 為較大影響，4 為極大影響。依據(jù)專家評估語義量表將影響因素矩陣轉(zhuǎn)換成判斷矩陣。③分別對準(zhǔn)則層和方案層進(jìn)行一致性檢驗，通過后計算層次分析綜合權(quán)重Wa［10］。

1.3 CRITIC法獲取客觀權(quán)重值

多指標(biāo)綜合評價算法中，以AHP等為主流分析方法，指標(biāo)權(quán)重受主觀影響較大，熵權(quán)法雖歸屬于客觀賦權(quán)法，但僅對指標(biāo)差異性進(jìn)行計算，未考慮指標(biāo)關(guān)聯(lián)性，因此，提出運用CRITIC 算法，指標(biāo)變異性（波動性）和沖突性進(jìn)行耦合。用相關(guān)系數(shù)表征指標(biāo)沖突性，相關(guān)系數(shù)越大代表沖突性越小，該指標(biāo)的權(quán)重越低；用標(biāo)準(zhǔn)差表征指標(biāo)變異性（波動性），即對比強度，標(biāo)準(zhǔn)差越大代表數(shù)據(jù)波動越大，該指標(biāo)的權(quán)重越高。歸一化處理兩項指標(biāo)乘積，即CRITIC 客觀權(quán)重值Wc［11-12］。

（1）構(gòu)建評價因子矩陣。設(shè)因子數(shù)目為m，評價對象為n，則因子矩陣為

（2）效益性指標(biāo)與成本型指標(biāo)的處理：

效益性指標(biāo)

（3）因子均值計算：

相關(guān)性系數(shù)計算：

（4）利用相關(guān)性系數(shù)計算第j項因子的沖突性：

（5）用標(biāo)準(zhǔn)差表示第j項因子的變異性（波動性），則

（6）綜合信息量是指標(biāo)沖突性與變異性（波動性）的考量，則第j項因子的信息量Cj表示為Rjvj。

（7）第j項因子的權(quán)重計算公式：

（8）全部因子權(quán)重集合Wc＝｛wc1，wc2，…，wcm｝。

1.4 計算主客觀綜合權(quán)重值［13］

綜合權(quán)重權(quán)為

1.5 建立組合賦權(quán)秩和比WRSR模型

加權(quán)秩和比法是非參數(shù)參與的統(tǒng)計分析方法，通過對評價對象和指標(biāo)矩陣計算得到秩和比值，用來表示不同計量單位多指標(biāo)的綜合水平，依據(jù)秩和比值進(jìn)行排序、分檔［14］。具體計算過程如下：

（1）編秩（非整次法）

高優(yōu)指標(biāo)編秩：

低優(yōu)指標(biāo)編秩

（2）秩次平均值

（3）計算秩和比值

（4）賦權(quán)秩和比值：

（5）確定WRSR排序，計算WRSR值對應(yīng)的向下累計頻率

（6）將累計頻數(shù)（百分?jǐn)?shù)）換算得到Probit值。

（7）回歸方程

（8）設(shè)定檔次數(shù)目，按最佳分檔原則分檔。

2 實證分析

2.1 實驗室安全評價多層級指標(biāo)體系

現(xiàn)基于最新版《高等學(xué)校實驗室安全檢查表》（2022），整理相關(guān)實證研究參考文獻(xiàn)，通過專家訪談法發(fā)揮專家智慧群作用進(jìn)行因素識別，對實驗室安全綜合評價指標(biāo)進(jìn)行歸納整合，建立實驗室安全影響程度指標(biāo)集合（見圖1）。

圖1 實驗室安全評價指標(biāo)體系

2.2 AHP法計算主觀權(quán)重值

基于上述評價指標(biāo)體系，分別建立目標(biāo)層、要素層、指標(biāo)層指標(biāo)集合，邀請學(xué)校實驗室安全督導(dǎo)員、實驗室安全管理員、實驗室研究人員等共6 位專家，對每個層次指標(biāo)進(jìn)行相對影響度大小比較，建立判斷影響矩陣，進(jìn)行影響程度指標(biāo)權(quán)重計算，各層次指標(biāo)權(quán)重的計算結(jié)果見表1，其中，W1為要素層權(quán)重值，W2為指標(biāo)層權(quán)重值，WA為各2 級指標(biāo)對實驗室安全總目標(biāo)層的權(quán)重值。

表1 AHP法計算主觀權(quán)重結(jié)果

2.3 CRITIC法計算客觀權(quán)重值

基于CRITIC算法計算實驗室安全評價體系指標(biāo)的客觀權(quán)重，指標(biāo)變異性（波動性）、沖突性、綜合信息量和權(quán)重結(jié)果見表2。

表2 CRITIC法計算客觀權(quán)重結(jié)果

2.4 計算主客觀綜合權(quán)重值

AHP主觀權(quán)重值與CRITIC 客觀權(quán)重值數(shù)據(jù)處理后的綜合權(quán)重值結(jié)果見表3。

表3 組合權(quán)重結(jié)果

2.5 建立組合賦權(quán)秩和比WRSR模型

基于建立的實驗室安全評價指標(biāo)體系，選取學(xué)校29 個2 級單位為評價對象，以學(xué)院提交的實驗室安全年度總結(jié)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，結(jié)合本年度實驗室安全檢查情況，針對各2 級指標(biāo)項目逐項分級打分（1-極差，2-較差，3-一般，4-較好，5-極好），組合賦權(quán)后的權(quán)重值作為權(quán)重項，建立加權(quán)秩和比WRSR 模型，模型計算結(jié)果見表4。

表4 組合賦權(quán)秩和比WRSR模型計算結(jié)果

依據(jù)F檢驗結(jié)果，模型的線性相關(guān)性顯著且模型表現(xiàn)較為良好（擬合優(yōu)度R2＝0.982，F(xiàn)＝1 521.385，顯著性P值接近0）。模型回歸方程為：RSR ＝－0.095＋0.121 ×Probit值。根據(jù)各2 級單位對應(yīng)的Probit臨界值代入回歸模型計算得到RSR 擬合值，進(jìn)而得到分檔等級水平；分檔等級Level中，值越大表示等級越高，即評價結(jié)果越好，29 個2 級單位中，4 個單位評價結(jié)果為最優(yōu)檔，4 個單位評價結(jié)果為較弱檔，其余21 個單位為一般檔。

3 分析討論

3.1 實驗室安全評價指標(biāo)體系分析

實驗室安全評價多層級指標(biāo)體系含8 個1 級指標(biāo)，24 個2 級指標(biāo)，指標(biāo)體系的科學(xué)性直接影響實驗室安全評價的效果。本研究中的實驗室安全評價指標(biāo)體系建立有3 個標(biāo)準(zhǔn)。①《高等學(xué)校實驗室安全檢查表（2022）》，保證考核目標(biāo)具有可行性。②集合上級主管部門、行業(yè)、本高校實際，篩選關(guān)鍵指標(biāo)，合并相關(guān)指標(biāo)，保證考核標(biāo)準(zhǔn)具有科學(xué)性、可操作性。③綜合考慮不相關(guān)學(xué)科安全管理經(jīng)驗，保證評價結(jié)果的可比性。

3.2 組合權(quán)重結(jié)果分析

根據(jù)主客觀權(quán)重計算結(jié)果，位于前5 位的2 級指標(biāo)為A12項管理制度、A43安全文化氛圍營造、A32安全知識水平及特殊從業(yè)取證、A33安全意識與安全素養(yǎng)、A42安全教育培訓(xùn)的權(quán)重分別為0.133、0.072、0.061、0.055、0.054，分別屬于A1安全責(zé)任體系與管理制度、A3實驗人員管理、A4安全教育1 級指標(biāo)。可以看出，加強實驗室安全管理，需要高度關(guān)注管理制度規(guī)范、實驗人員的管理與安全教育，管理因素與人的因素為實驗室安全體系建設(shè)的要點。

3.3 組合賦權(quán)秩和比模型分檔結(jié)果分析

WRSR模型結(jié)果顯示，29 個2 級單位中，學(xué)院11、學(xué)院06、學(xué)院27、學(xué)院05 和學(xué)院18 為最優(yōu)檔，分別為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院、公共衛(wèi)生學(xué)院、藥學(xué)院、工程訓(xùn)練中心、能源與動力學(xué)院，其中，排名前4 位中的3 個單位（基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院、公共衛(wèi)生學(xué)院、工程訓(xùn)練中心）均獲得了上年度實驗室工作先進(jìn)集體，評價結(jié)果與管理實際較為符合。

4 結(jié) 語

基于要素間的相對重要程度關(guān)系，整理相關(guān)實證研究參考文獻(xiàn)，通過專家訪談法進(jìn)行因素識別，建立了科學(xué)全面的實驗室安全評價指標(biāo)體系。

充分考慮指標(biāo)間差異性和關(guān)聯(lián)性，運用AHP 和CRITIC算法計算主客觀權(quán)重，構(gòu)建基于組合賦權(quán)秩和比WRSR的實驗室安全綜合評價模型，實證研究驗證了模型適用性，該模型可為實驗室安全管理提供數(shù)據(jù)支撐，推廣應(yīng)用于實驗室安全工作評比、實驗室安全管理考核等工作。