张煜炯， 林 燕， 钱 江， 周静峰

(浙江医药高等专科学校 实验实训中心，浙江 宁波 315100)



基于DHGF算法的高职院校实验室安全管理评价

张煜炯， 林 燕， 钱 江， 周静峰

(浙江医药高等专科学校 实验实训中心，浙江 宁波 315100)

本文应用德尔菲法(Delphi)、层次分析法(AHP)、灰色关联分析(grey relational analysis)、模糊数学理论(fuzzy mathematics)等的优点和适用性，综合形成DHGF算法，同时构建高职院校实验室安全管理指标体系，有效处理高职院校实验室安全管理评价过程中的不确定因素，具有很强的适用性和可操作性，能确保整个评价结果的科学性和准确性。

DHGF算法； 高职院校实验室； 模糊矩阵； 安全评价

0 引 言

随着国家对高职教育投入力度的不断加大，高职院校得到了迅猛发展，突出表现在高职院校实验室的数量和规模达到了前所未有的程度，但实验室的增多，仪器设备数量激增，以及教师科研活动的蓬勃开展，各种安全隐患大为增加[1]，同时高职院校有其特殊性，实践教学比例占总比例超过本科教育，增加了实验过程风险未知性[2]，另外，国家对高职院校实验室安全管理评价缺少指导性的政策，使高职院校的实验室安全工作面临着日益巨大的压力和严峻的挑战[3-4]。

本文将对高职院校实验室安全管理进行分析，通过构建高职院校实验室管理指标体系，应用德尔菲法、层次分析法、灰色关联分析、模糊数学理论的方法优点和适用性，结合而成，形成DHGF算法，现国内已有不少学者将DHGF方法广泛应用于轨道交通运营、输变压器、港口装卸作业、船舶操纵性等行业的安全评价[5-8]。为此，本文将汲取DHGF算法在其他领域评价经验的基础上，将其应用在高职院校实验室安全管理评价体系，以求对其安全管理做出更为客观和准确的科学评价。

1 DHGF简介

DHGF算法由德尔菲法、层次分析法、灰色关联分析、模糊数学理论的各自优势成功结合而成的一种综合评价分析方法，在整个评价过程中，对不同的分析步骤采用合适的方法，扬长避短，增加评价的准确性，具体评价步骤如图1所示。

图1 DHGF算法的评价步骤图

(1) 确定评价指标集。基于德尔菲法[9]，搜集待评价对象基本信息，并分析，得出评价指标体系集:

D=(D1，D2,…,Dn)

(1)

(2) 确定指标权重。对构建的指标集，综合相关专家的意见，采用层次分析法[10]，对相关指标的重要程度进行确定，得出判断矩阵，求出权重集：

A=(A1，A2，…,An)

(2)

(3) 确定评价量样本矩阵。假设有m位专家参与评价工作，评价指标有n个，第p位专家对指标i的评分为Wpi，则最终构成的评价矩阵为：

(3)

(4) 确定评价等级。根据测度理论确定安全生产管理的等级划分[11]，并建立标准集合,

V=(V1，V2，V3，V4)

(4)

式中:V1，V2，V3，V4分别表示安全管理指标的评价为“优秀”、“良好”、“一般”、“差”4个等级。按10分制打分，故确定评价等级集合为V=(9，7，5，3)。

(5) 确定评估灰类及权矩阵。基于灰色关联分析[12]，根据1.1中确定的评价指标体系集，构建其对应的评价标准函数，求出Wpi属于第i类评价标准的权∫iWpi,最后求出评判矩阵的灰权重npi和总灰色统计数ni:

(5)

(6)

综合m位专家对评价指标Wp主张的第i个评价因素的灰色权向量记为Wpi，则有：

(7)

相应的模糊权矩阵如下：

(8)

(6) 计算模糊综合评判矩阵计算及评价结果。根据模糊权矩阵以及灰色评估权值运算，得模糊综合评判矩阵：

C=A·K=(V1，V2，V3，V4)

(9)

通过归一化处理，使

(10)

得出综合评价结果：

Z=C·VT

(11)

2 高职院校实验室安全管理评价指标体系

2.1 安全管理指标体系构建原则

高职院校实验室是师生从事教学活动、科学研究的重要场所，安全管理指标涉及内容广泛，且复杂，为了科学和较全面反映影响实验室安全管理的所有因素，必须对评价指标体系的构建遵循以下原则：

(1) 科学性原则。高职院校实验室安全管理体系信息的收集和指标的选取都必须根据高职院校实验室的特性和安全管理评价为理论依据,使得构建的指标体系具有可靠性和客观性,让评价结果有效。

(2) 针对性原则。高职院校由于实验教学内容多、实训硬件条件好,引起的风险往往具有其自身独特性，构建实验室安全管理评价指标时不能直接套用企业等安全评价的指标，尽管具有一定的相似性，但应充分考虑研究过程的特性，使评价体系能很好的适用于高职院校实验室环境。

(3) 可操作性原则。建立安全管理评价指标体系时，要考虑的指标必须概念清楚，易理解，且具有代表性，能够方便的采集数据，还要考虑实验室的实际情况和现行的技术。要确保安全管理评价过程顺利进行,就必须在设计指标时,充分考虑其可操作性。

2.2 安全管理评价指标体系的构建

根据科学性、针对性和可操作性原则，对高职院校实验室安全管理工作状况进行分析，运用德尔菲法,向多位有丰富实践经验的实验室专家进行调查咨询，并查阅国内外高校实验室安全管理手册以及相关行业的法律法规[14-17]，建立一套较为系统、合理的高职院校实验室评价指标体系框架(见图2)。

图2 高职院校实验室安全管理评价指标体系框架

3 DHGF算法在高职院校实验室安全管理评价体系中的应用

为更好地说明整个评价方法的思路，应用上述DHGF算法对高职院校实验室安全管理进行系统评价，本次选取微生物一体化实验室，其评价过程。

3.1 评价指标元素的的确定

参照图2，确定该实验室评价指标元素24个：

D=(D1,D2,…，D24)

3.2 指标权重的确定

采用层次分析法，根据微生物一体化实验室的评价指标元素重要程度进行判定，求出权重集：

进行归一化处理，评价指标权重计算：

微生物一体化实验室安全管理指标权重为：

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 待评估量样品矩阵的确定

邀请学校实验室安全委员会的四位专家，对D1～D24的24个评价指标元素进行打分，形成待评估量的样本矩阵：

3.4 灰色统计数及模糊矩阵的计算

由式(5)和(6)，求出评判矩阵的灰色统计数npi和灰色权向量Wpi，同时得到模糊权矩阵K,对指标D1,该实验室安全管理评价属于第一灰类的统计数为：

同理可得：

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

对于指标D1的总灰统计数为：

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

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

同理逐一计算得到模糊权矩阵：Kpi(p=1,2,3,…，24；i=1,2,…，4),

3.5 模糊综合评判矩阵和评价结果的确定

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)归一化处理后，得到：

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

最后，由式(11)得出评价结果：

根据测度理论等级划分，微生物一体化实验室安全管理评价结果为良好。

4 结 语

本文提出的DHGF算法，利用德尔菲法、层次分析法、灰色关联分析、模糊数学理论的成功之处，有效处理了高职院校实验室安全管理评价过程中的不确定因素。首先，综合考虑高职院校实验室安全管理体系二级评价指标，确立层次评估指标体系集；利用层析分析法确定各层次指标的判断矩阵，从而获得权重集；其次，根据专家打分标准具有模糊性和灰色性的特征，确定各灰色评估权矩阵；最后根据模糊数学理论的思想，获得高职院校实验室安全管理评价的最终结果。

通过实例分析：DHGF算法具有很强的适用性和可操作性，能确保整个评价结果的科学性和准确性，评价结果得到了校实验室安全委员会专家的一致认可，今后可利用此方法进一步对高职院校实验室环境、生物等安全做出系统评价。

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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

浙江省高等教育学会2014年度高等教育研究课题(KT2014037)；2014年浙江省高校实验室工作研究项目(YB201448)

张煜炯(1982-)，男，浙江诸暨人，硕士，实验师，主要从事实验室建设以及仪器设备的管理和研究。

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

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1006-7167(2016)02-0300-04