基于STAMP模型的高校實(shí)驗(yàn)室安全教育工作探討

黃 萍，程希倫

(福州大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，福建 福州 350116)

在國(guó)家“雙一流”建設(shè)的背景之下，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不僅是各高校資金投入的重點(diǎn)，也是建設(shè)“雙一流”大學(xué)的硬件保障之一[1]，因此高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)力度和規(guī)模還將會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。伴隨著高校實(shí)驗(yàn)室基數(shù)的增多以及交叉學(xué)科、前沿科學(xué)的不斷拓展，高校實(shí)驗(yàn)室安全形勢(shì)變得更為復(fù)雜，管理難度增大[2]。近年來(lái)，高校實(shí)驗(yàn)室安全事故頻發(fā)[3]，每一起事故都產(chǎn)生了嚴(yán)重的社會(huì)影響，因此強(qiáng)化高校實(shí)驗(yàn)室安全建設(shè)是“雙一流”建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要。

針對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室安全建設(shè)，構(gòu)建完善的高校實(shí)驗(yàn)室安全教育體系顯得尤為重要。因?yàn)樵诟咝?shí)驗(yàn)室安全事故中，人為因素是造成事故的主要因素[4]，而系統(tǒng)的安全教育與培訓(xùn)能夠有效約束人員的不安全行為，提升人員安全意識(shí)與技能。但是與世界一流大學(xué)相比，我國(guó)高校實(shí)驗(yàn)室安全教育的發(fā)展普遍滯后[3]，因此針對(duì)我國(guó)高校實(shí)驗(yàn)室安全教育中普遍存在的問(wèn)題進(jìn)行探究十分必要。

目前現(xiàn)有的高校實(shí)驗(yàn)室安全教育研究成果中，大多提供了構(gòu)建高校實(shí)驗(yàn)室安全教育體系的內(nèi)容與建議[5-7]，鮮有提供適用于安全教育分析的方法和手段。為此，本文通過(guò)引入STAMP模型，運(yùn)用過(guò)程管理的系統(tǒng)思維，展開針對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室安全教育工作的分析與探討，提供一種適用于高校實(shí)驗(yàn)室安全教育工作的系統(tǒng)分析方法。

1 基于STAMP模型的系統(tǒng)分析

1.1 STAMP模型簡(jiǎn)介

STAMP模型是由美國(guó)麻省理工學(xué)院Leveson教授于2004年提出的一種新的系統(tǒng)事故致因理論模型[8-10]，該模型認(rèn)為安全性是系統(tǒng)的一種涌現(xiàn)性特征，安全事故的發(fā)生是由于系統(tǒng)中的安全約束未能及時(shí)執(zhí)行，造成系統(tǒng)各組件之間產(chǎn)生不安全交互作用，并最終引發(fā)系統(tǒng)危險(xiǎn)導(dǎo)致事故。STAMP模型自提出以來(lái)，已經(jīng)在核安全、航空航天、高速鐵路等多個(gè)領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用。該模型的優(yōu)點(diǎn)在于以系統(tǒng)觀點(diǎn)看待事故及安全問(wèn)題，擺脫了傳統(tǒng)安全分析方法中的線性思維模式，特別適用于復(fù)雜、非線性系統(tǒng)的安全分析。

圖1 分層控制結(jié)構(gòu)Fig.1 Hierarchical control structure

基于STAMP模型的系統(tǒng)分析，主要以過(guò)程控制思想為基礎(chǔ)搭建系統(tǒng)的分層控制結(jié)構(gòu)，如圖1所示。控制層次按控制關(guān)系自上而下劃分，明確系統(tǒng)各組件之間的關(guān)系，上層為控制器，各控制層次之間的交互關(guān)系用過(guò)程模型表示，如圖2所示。一般過(guò)程模型包含控制器與被控過(guò)程、兩者間的運(yùn)行與反饋過(guò)程，以及過(guò)程輸入和輸出、外界信息的干擾等?；赟TAMP模型理論，當(dāng)運(yùn)行過(guò)程中任意一個(gè)安全約束未能及時(shí)執(zhí)行，則有可能導(dǎo)致過(guò)程模型中各組件之間不安全的交互作用，造成過(guò)程模型運(yùn)行故障，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，STAMP模型系統(tǒng)分析的目的是發(fā)現(xiàn)控制缺陷，建立新的安全約束，從而保障系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

圖2 過(guò)程模型Fig.2 Process model

1.2 STAMP模型的系統(tǒng)分析過(guò)程

基于STAMP模型的系統(tǒng)分析過(guò)程與傳統(tǒng)的安全分析過(guò)程類似，是在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行詳盡分析的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)控制缺陷和潛在問(wèn)題,并合理控制，具體分析過(guò)程如下：

(1) 辨識(shí)系統(tǒng)危險(xiǎn)和定義相關(guān)聯(lián)的安全約束：通過(guò)展開初步的危險(xiǎn)分析，可以辨識(shí)出造成系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的系統(tǒng)危險(xiǎn)，并定義相關(guān)聯(lián)的安全約束，避免系統(tǒng)危險(xiǎn)的產(chǎn)生。

(2) 定義分層控制結(jié)構(gòu)與過(guò)程模型：系統(tǒng)的分層控制結(jié)構(gòu)與過(guò)程模型主要是用于說(shuō)明系統(tǒng)各組件之間的交互關(guān)系，將安全約束納入其中之后，即可以通過(guò)分層控制結(jié)構(gòu)與過(guò)程模型圖分析出系統(tǒng)是如何進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)的。

(3) 識(shí)別潛在的不安全控制行為:依據(jù)STAMP模型理論，不安全控制行為未受到合理約束是造成系統(tǒng)問(wèn)題的根源，因此識(shí)別潛在的不安全控制行為是防范系統(tǒng)危險(xiǎn)的有效手段。同時(shí)，該理論認(rèn)為不安全控制行為主要分為四類：沒(méi)有提供需要的控制行為；提供錯(cuò)誤的或不安全的控制行為；提供的控制行為延遲；提供的控制行為過(guò)早結(jié)束。

(4) 分析潛在的不安全控制行為如何發(fā)生:不同于傳統(tǒng)的安全分析方法，STAMP模型的系統(tǒng)分析更多的是探究不安全控制行為是怎樣發(fā)生的，進(jìn)而提出相應(yīng)的安全約束；同時(shí)，可針對(duì)現(xiàn)有的安全約束判斷不安全控制行為發(fā)生的可能性，并結(jié)合實(shí)際情況做出客觀分析。

2 基于STAMP模型的高校實(shí)驗(yàn)室安全教育工作實(shí)例分析

2.1 系統(tǒng)危險(xiǎn)分析與安全控制結(jié)構(gòu)定義

高校實(shí)驗(yàn)室安全教育的主要目的是通過(guò)提升人員的安全意識(shí)和傳授安全知識(shí)及技能，從而約束人員的日常行為。因此，與高校實(shí)驗(yàn)室安全教育相關(guān)的系統(tǒng)危險(xiǎn)是學(xué)員在接受安全教育后依然表現(xiàn)出不安全行為，依據(jù)STAMP模型的觀點(diǎn)，控制這一危險(xiǎn)需要以下的系統(tǒng)安全約束：

(1) 高校實(shí)驗(yàn)室安全教育必須提供滿足現(xiàn)實(shí)需要的內(nèi)容。

(2) 高校實(shí)驗(yàn)室安全教育必須發(fā)揮作用，約束人員的日常行為。

在完成系統(tǒng)危險(xiǎn)分析后，需要定義安全控制結(jié)構(gòu)。這里為了便于后面的分析，以某高校實(shí)驗(yàn)室安全教育工作為實(shí)例進(jìn)行分析。

該高校為以工科為主，理工科結(jié)合，多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合性重點(diǎn)大學(xué)，擁有眾多的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[11]。在實(shí)驗(yàn)室安全管理方面建立有“學(xué)?！獙W(xué)院—實(shí)驗(yàn)室”三級(jí)責(zé)任管理體系，即實(shí)驗(yàn)室為安全管理的責(zé)任主體，學(xué)校各部門和學(xué)院參與到各環(huán)節(jié)的監(jiān)督與管理中。依據(jù)這一情況，結(jié)合STAMP模型理論，構(gòu)建了該高校實(shí)驗(yàn)室安全教育分層控制結(jié)構(gòu)與過(guò)程模型，詳見圖3。

圖3 某高校實(shí)驗(yàn)室安全教育分層控制結(jié)構(gòu)與過(guò)程 模型圖Fig.3 Hierarchical control structure and process model of laboratory safety education in a university

通過(guò)圖3的分層控制結(jié)構(gòu)可以看出，學(xué)校管理委員會(huì)為最高控制層次，通過(guò)校級(jí)管理部門開展對(duì)各院系實(shí)驗(yàn)室的安全管理；實(shí)驗(yàn)室校級(jí)管理部門以實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與設(shè)備管理處為主體，學(xué)生工作部和保衛(wèi)部協(xié)同配合實(shí)驗(yàn)室安全管理工作，學(xué)院則為本院所屬實(shí)驗(yàn)室安全的管理主體；對(duì)于實(shí)驗(yàn)室安全教育而言，安全教育教師隊(duì)伍主要由實(shí)驗(yàn)室老師兼任，是執(zhí)行安全教育工作的主體。該高校實(shí)驗(yàn)室安全教育各控制層次的主要職責(zé)見表1。此外，圖3中的安全教育和考核考查分別對(duì)應(yīng)過(guò)程模型中的執(zhí)行器和反饋器，學(xué)生作為被控主體也會(huì)受到來(lái)自外界的干擾。

表1 某高校實(shí)驗(yàn)室安全教育各控制層次的主要職責(zé)

通過(guò)對(duì)該高校內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)室安全教育工作進(jìn)行分析，認(rèn)為主要存在以下問(wèn)題：

(1) 學(xué)院有關(guān)的安全教育工作不到位，沒(méi)有嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室安全管理規(guī)定中有關(guān)安全教育的工作要求開展安全教育工作。

(2) 安全教育教師責(zé)任意識(shí)不到位，未根據(jù)要求安排足夠課時(shí)的安全教育課程。

(3) 各實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有認(rèn)真執(zhí)行準(zhǔn)入制度，學(xué)生未完成網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)考試就進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。

2.2 潛在不安全控制行為的識(shí)別與分析

根據(jù)STAMP模型理論的四類不安全控制行為，結(jié)合前述高校實(shí)驗(yàn)室安全教育的系統(tǒng)安全約束，對(duì)該高校實(shí)驗(yàn)室安全教育工作中存在的潛在不安全控制行為進(jìn)行識(shí)別，并分析其可能的發(fā)生過(guò)程，見表2。在完成了以上工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合各控制層次的主要職責(zé)及其相互關(guān)系，對(duì)不安全控制行為可能發(fā)生過(guò)程的致因展開了分析，見表3。

2.3 問(wèn)題的提出與改進(jìn)建議

根據(jù)以上分析結(jié)果可以看出，該高校實(shí)驗(yàn)室安全教育工作仍存在諸多問(wèn)題，主要可以歸納為以下幾個(gè)方面：

(1) 實(shí)驗(yàn)室安全教育工作的監(jiān)督考核機(jī)制不完善。

表2 某高校實(shí)驗(yàn)室安全教育潛在不安全控制行為的識(shí)別與可能發(fā)生過(guò)程的分析

表3 某高校實(shí)驗(yàn)室安全教育不安全控制行為可能發(fā)生過(guò)程的致因分析

(2) 實(shí)驗(yàn)室安全教育工作缺乏專業(yè)教師隊(duì)伍的支撐。

(3) 實(shí)驗(yàn)室安全教育工作的臺(tái)賬記錄不足，無(wú)法追蹤與檢查，特別是實(shí)驗(yàn)室安全教育網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)及考試模塊，沒(méi)有安排統(tǒng)一的上機(jī)考試以避免代考情況的發(fā)生。

(4) 缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全教育課程教材的編寫與修訂，沒(méi)有形成完善的課程體系，且課程教授方式、考核方式及課時(shí)控制不明確。

(5) 缺乏持續(xù)性的實(shí)驗(yàn)室安全教育與問(wèn)題改進(jìn)措施。

(6) 缺少實(shí)驗(yàn)室安全文化氛圍的營(yíng)造，安全教育活動(dòng)主要依賴于學(xué)院及實(shí)驗(yàn)室自身。

(7) 校級(jí)管理部門之間的協(xié)作關(guān)系不明確，僅限于日常安全檢查工作的協(xié)同，并且沒(méi)有對(duì)安全檢查結(jié)果的匯總處理，僅采用局部通知。

綜上可見，該高校實(shí)驗(yàn)室安全教育工作中存在的問(wèn)題不僅僅是局部的由某些學(xué)院或教師的原因造成的，而是存在整體性的缺陷與不足。針對(duì)這些問(wèn)題，本文提出了如下改進(jìn)措施與建議：

(1) 學(xué)校建立適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)室安全教育考核體系和獎(jiǎng)懲措施，對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全教育工作的開展進(jìn)行考評(píng)，以約束安全教育工作執(zhí)行人員，促使其認(rèn)真履行職責(zé)。

(2) 建立專業(yè)化的實(shí)驗(yàn)室安全教育教師隊(duì)伍，由學(xué)校統(tǒng)一安排培訓(xùn)，并提供專業(yè)化的安全教育內(nèi)容，且教師隊(duì)伍具備的素質(zhì)應(yīng)滿足各類實(shí)驗(yàn)室的需要。

(3) 成立實(shí)驗(yàn)室安全教育課程體系建設(shè)小組，統(tǒng)一提供科學(xué)、有效的安全教育教材、教學(xué)方法和考核體系，集中指導(dǎo)各院系實(shí)驗(yàn)室安全教育的開展。

(4) 制定實(shí)驗(yàn)室安全教育工作臺(tái)賬記錄條例，及時(shí)追蹤檢查實(shí)驗(yàn)室安全教育情況，并針對(duì)安全教育考核內(nèi)容采取有記錄的考核方式，確保真實(shí)反饋實(shí)驗(yàn)室安全教育的實(shí)際情況。

(5) 針對(duì)日常工作檢查應(yīng)制定全面的檢查內(nèi)容，能夠覆蓋學(xué)生日常表現(xiàn)的主要不安全行為，同時(shí)針對(duì)安全檢查結(jié)果挖掘其深層原因，并有效處理發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

(6) 營(yíng)造實(shí)驗(yàn)室安全文化氛圍，不斷提升實(shí)驗(yàn)室有關(guān)人員的安全意識(shí)，促使其自覺抵制外界的不良安全思想和行為，并合理利用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部交流學(xué)習(xí)機(jī)制，傳授正確的實(shí)驗(yàn)操作及處置手段。

(7) 加強(qiáng)各部門間的合作，明確協(xié)作關(guān)系，綜合處理實(shí)驗(yàn)室安全教育方面存在的問(wèn)題，并制定持續(xù)性的安全教育與問(wèn)題改進(jìn)措施，對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全教育進(jìn)行動(dòng)態(tài)和整體的管理。

3 結(jié)論與建議

基于STAMP模型的系統(tǒng)分析方法可以全面識(shí)別高校實(shí)驗(yàn)室安全教育工作中存在的問(wèn)題，并分析問(wèn)題的發(fā)生過(guò)程，進(jìn)而提出解決對(duì)策，該方法在實(shí)驗(yàn)室安全教育工作的日常管理中具有很高的可操作性，是一種適用于實(shí)驗(yàn)室安全教育管理的系統(tǒng)方法。STAMP模型分析與傳統(tǒng)的安全分析方法相比，其能夠找出系統(tǒng)整體性的原因，而不是局部的、某一組件的因素。

由于高校實(shí)驗(yàn)室安全教育是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)，如何引入量化手段并應(yīng)用到STAMP模型分析中，使分析結(jié)果能以量化的形式呈現(xiàn)并便于后期的決策，將有待進(jìn)一步的研究。