高校及科研院所实验室事故人因因素影响分析_高建村.pdf

实 验 技 术 与 管 理 第 40 卷 第 2 期 2023 年 2 月 Experimental Technology and Management Vol.40 No.2 Feb.2023 收稿日期:2022-08-22 修改日期：2023-01-19 基金项目:国家自然科学基金重大项目（T2192933）；北京市教委科技计划项目（KM202210017002）作者简介:高建村（1964），男，天津，博士，教授，主要研究方向为危险化学品安全防治技术、实验室安全管理，。通信作者:张人友（1989），男，河南新乡，博士，讲师，主要研究方向为实验室安全管理，。引文格式:高建村，葛君，张人友，等.高校及科研院所实验室事故人因因素影响分析J.实验技术与管理,2023,40(2):205-209.Cite this article:GAO J C,GE J,ZHANG R Y,et al.Analysis of human factors influence on laboratory accidents in universities and research institutesJ.Experimental Technology and Management,2023,40(2):205-209.(in Chinese)ISSN 1002-4956 CN11-2034/T DOI:10.16791/ki.sjg.2023.02.035 高校及科研院所实验室事故人因因素影响分析 高建村1,2，葛 君1，张人友1,2，武司苑1,2（1.北京石油化工学院 安全工程学院，北京 102617；2.北京市安全生产工程技术研究院，北京 102617）摘 要：该文统计了 90 起高校及科研院所实验室事故数据，使用描述性统计与方差分析方法，对事故原因中的人因因素占比与影响开展分析。研究显示，在整体实验室事故、不同类型实验室事故、存在人员伤亡事故中，人因因素均呈现最高占比，人因因素对事故中伤亡的影响也显著高于其他因素，并且对于不同类型实验室，其具有同等重要的影响。根据研究结论，提出人因因素的管理建议，以期为科学预防实验室事故提供支撑。关键词：实验室安全事故；人因因素；描述性统计；方差分析 中图分类号：X928 文献标识码：A 文章编号：1002-4956(2023)02-0205-05 Analysis of human factors influence on laboratory accidents in universities and research institutes GAO Jiancun1,2,GE Jun1,ZHANG Renyou1,2,WU Siyuan1,2(1.School of Safety Engineering,Beijing Institute of Petrochemical Technology,Beijing 102617,China;2.Beijing Institute of Work Safety Engineering Technology,Beijing 102617,China)Abstract:According to the data of 90 laboratory accidents in universities and research institutes,this article presents the proportion and influence of human factor to the accidents by descriptive statistical analysis and analysis of variance method.The result indicates that human factor shows the highest proportion in the overall laboratory accident,the accident in different types of laboratories,and the accidents with casualties.The impact of human factor to the casualties in accidents is significantly higher than other accident,and human factor has the equal importance level in different types of laboratories.Based on the conclusion,the corresponding management suggestions on human factor have been put forward,which can provide support to prevent laboratory accidents scientifically.Key words:laboratory safety accidents;human factor;descriptive statistics;analysis of variance 实验室是高校和科研院所开展教学与科研活动的重要场所，是我国实施科技创新战略的重要载体1-2。实验室重大安全事故会导致人员伤亡与实验室财产损失，引发社会各界关注，产生负面影响。近年来，与实验室安全问题相关的研究越来越多3-5，但研究多聚焦于实验室事故中物的因素与管理因素，对导致事故的人因因素分析相对较少6。在实验室的日常科研活动中，人员密切参与7，据统计，超过七成安全事故与人因因素存在密切关联8-9，因此，探究人因因素在实验室安全事故原因中的占比及其对严重事故中人员伤亡的影响十分重要10-11。当前，国内外已经开始关注实验室安全事故中的人因因素12-14。如：文献1516指出人因因素对于实验室安全事故的影响不可忽视，应开展专题研究工206 实 验 技 术 与 管 理 作；文献17基于“2-4 模型”对 46 起高校实验室事故进行分析，认为高校师生安全文化相对缺失是导致事故发生的重要人因因素；文献18选取高校学生作为行为实验对象，探究影响学生在实验室选取正确个人安全防护装备的因素；文献19通过问卷调查，探究化工类实验室中影响学生安全意识的关键因素；文献20将人因可靠性分析方法“SPAR-H”引入实验室安全评估，定量计算高压反应釜操作过程中的人因失误概率。然而，这些研究仅针对具体案例或场景，难以全面揭示人因因素在实验室事故原因中的占比，以及人因因素对安全事故的影响，不利于全面有效地预防实验室安全事故。对此，本研究依据大量实验室事故信息，从事故整体层面与不同类型实验室安全事故层面对事故原因中的人因因素开展统计研究，为科学有效地管理实验室安全中的人因因素提供依据。1 分析方法 本文检索收集了近 30 年高校及科研院所发生的实验室事故信息。为确保事故信息的可靠性，同一事故的资料或文献在检索时必须出现 2 次以上。此外，对每起事故进行逐个筛选，删除重复、错误、缺失和无效的信息，最后得到本次研究的数据。针对这些事故，通过描述性统计分析与方差分析方法开展人因因素的统计分析与研究。描述性统计分析依据 90 起实验室安全事故信息，通过图表对导致事故中的不同因素进行直观展现，从而明确人因因素的占比。由于收集的事故信息中包含了详细的伤亡数据，因此在完成人因因素占比分析后，也可分析人因因素对实验室事故伤亡的影响。方差分析用于探究人因因素对严重事故中伤亡情况的直接影响，方法流程如图1 所示。首先建立统计假设，并设定显著性水平（本研究设为 0.05）；然后计算均值与误差平方和；图 1 方差分析流程图 最后确定样本是否服从 F 分布，统计假设分析并做出决策。本文结合描述性统计分析结论与方差分析结论，完成高校与科研院所实验室事故中人因因素的统计与影响分析。2 实验室事故案例数据分析 依据相关研究，本文将案例事故涉及的实验室类型分为 4 类：化工类实验室、机电类实验、生物类实验室和其他类实验室21。由于收集的案例中，未出现环境因素导致的实验室事故，因此事故主要原因与次要原因分别按人因因素、物的因素、管理因素 3 类进行统计与分析。重点探究人因因素在整体事故原因中占比，在不同类型实验室的事故原因中占比，在伤亡事故主要原因中的占比，以及在各类型实验室伤亡事故原因中的占比。随后，通过方差分析探究事故案例中人因因素对伤亡的影响与其他因素对伤亡的影响是否存在差异，研究不同类型实验室中人因因素对于伤亡的影响是否存在差异。2.1 实验室事故总体情况 本次研究共收集 19912021 年间的 90 起实验室安全事故，事故分布情况如图 2 所示，其中，高校实验室事故 84 起，科研院所实验室事故 6 起。图 2 90 起实验室安全事故发生年份及分布情况 根据实验室类型的差别，分别统计了 90 起实验室事故中死亡人数、受伤人数、单起事故平均死亡人数、单起事故平均受伤人数，统计结果如表 1 所示。90 起实验室事故共造成 28 人死亡、455 人受伤，伤亡情况覆盖各类实验室。发生于化工类实验室的事故数量最高，且死亡人数与受伤人数也均为最高；发生于机电类实验室中的事故，其每起事故的平均死亡人数较多，为 0.36 人/起；发生于生物类实验室的事故数量最低，但受伤数据较高，共 116 人受伤，每起事故中的平均受伤人数为 19.33 人/起；发生于其他类实验室事故，虽然事故数量较低，但单起事故的平均死亡人数最高。高建村，等：高校及科研院所实验室事故人因因素影响分析 207 表 1 实验室事故数据总体情况 实验室 类型 事故 数/起 死亡 人数/人 受伤人数/人平均死亡 人数/（人起1）平均受伤人数/（人起1）化工类实验室 62 18 292 0.29 4.71 机电类实验室 14 5 12 0.36 0.86 生物类实验室 6 0 116 0 19.33 其他类实验室 7 5 35 0.71 5 2.2 实验室事故原因占比分析 根据 90 起事故信息，分别从人因因素、物的因素、管理因素 3 方面对导致事故的主要原因与次要原因进行分类统计与分析，确定不同主要原因与不同次要原因在整体事故中以及不同类型实验室事故中的占比，以明确事故中的关键原因。基于 90 起事故信息，重点研究事故原因中的人因因素所占比例，并将人因因素归纳为人员失误行为、人员违规行为和人员安全知识欠缺等，同时将物的因素归纳为电路老化或短路、反应失控与实验相关设备故障等，将管理因素归纳为实验室日常管理不当与化学品储存管理不当等。1）整体事故中主要原因占比分析。按照上述事故原因分类，并结合事故信息可得：在整体事故中，事故主要原因为人因因素的占比达55%（49 起）；主要原因是物的因素的占比为 33%（30起）；而管理因素占比为 12%（11 起）。可见，90事故中的主要原因中过半为人因因素。2）整体事故中次要原因占比分析。依据收集的 90 起实验室安全事故，对事故的次要原因研究同样从人因因素、物的因素、管理因素 3 方面进行分类统计。由于事故中往往同时存在多种次要原因，因此单起事故可能覆盖不同的次要原因。对 90起事故信息的分析得到：63.33%（57 起）的事故次要原因中出现人因因素；34.44%（31 起）的事故次要原因中出现物的因素；31.11%（28 起）的事故次要原因中出现实验室管理因素。可见，次要原因中人因因素占比高于物的因素与管理因素。3）不同类型实验室中事故原因占比分析。为进一步探究人因因素在实验室事故原因中的占比，本研究将统计分析的颗粒度进行细化，以便分析不同类型实验室的事故中各因素在事故原因中的占比。对于化工类实验室事故、机电类实验室事故、生物类实验室事故和其他类实验室事故，其主要原因统计结果如表 2 所示。表中数据显示，不同类型实验室发生事故