层次分析法在实验动物生物安全管理中的运用

徐庆华, 童 琳

(安徽省医学科学研究院, 合肥 230061)

目前研究[1]表明, 有1 407种病原体能使人感染,其中包括病毒、细菌、寄生虫、原生动物以及真菌，在这些病原体中，有58%来自动物。国内外曾多次报道[2]因饲养动物或者在动物实验过程中感染传染性疾病的病例。实验动物生物安全是传染病防控的重要组成部分, 对实验动物的代谢物、器官和尸体等若管理或操作不当，会成为病原污染的扩大器[3]，因此越来越多的国家高度重视其与传染病防治、生物武器以及社会稳定之间的复杂关系。1988年，我国《实验动物管理条例》颁布实施，2002年《实验动物许可证管理办法(试行)》出台, 标志着我国对实验动物的管理走上了法制化的道路[4]。

层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)，是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法[5]。体现了决策思维过程中分解、判断、综合的基本特征，将决策过程中定性和定量分析相结合，对结果的评价比凭经验直接确定更确切[6]。AHP的基本原理已被广泛应用于许多领域来评价工作质量和效率，该方法能使主观判断相对客观化，并可用一致性指标检验对比等级设计是否符合逻辑, 从而保证了权重的科学性。目前尚未见到该方法运用于实验动物生物安全管理中，本文在管理与管理评价理论、数理统计方法的基础上，建立科学合理的实验动物生物安全管理水平的评价指标体系，为管理部门决策提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 资料来源

资料来源于2017年度安徽省科技厅组织开展的2016年度安徽省实验动物许可证年检工作内容。涉及到实验室生物安全的检查内容主要包括组织管理、人员学习培训及安全防护、实验室环境及设施、实验动物使用及质量、实验室废弃物处理以及笼具、饲料、垫料、饮水等。

1.2 方法

利用上述资料筛选出如表1所列的11项综合评价指标, 运用AHP的方法确定权重系数并进行一致性检验, 设置权重的步骤如下:

1.2.1 确定判断矩阵 确定判断矩阵是AHP的重要环节。确定矩阵元素的数值反映了人们对各因素相对重要性的认识，是AHP工作的出发点，将各评价指标两两比较, 按重要性和不重要性程度大小计分，一般采取1～9及其倒数的标度方法，具体标度的意义如下: 两者相比的重要性程度分为相同重要、稍微重要、明显重要、强烈重要和极端重要5级，等级系数分别记为1、3、5、7、9，介于两相邻等级中间者，重要性程度分别用2、4、6、8 标记。不重要性程度分为4等级，为稍微不重要、明显不重要、强烈不重要和极端不重要4级，分别记为1/3、1/5、1/7、1/9，介于两相邻等级中间者，不重要性程度分别用1/2、1/4、1/6、1/8 标记(表2)。

表1 筛选指标代码Table 1 Code for selected evaluation indexes

表2 筛选指标重要性标度方法Table 2 Importance scaling method of index weight

1.2.2 计算权重系数

初始权重系数计算公式为[7]:

归一化权重系数计算公式为[7]:

其中m为评价指标个数。

1.2.3 权重系数一致性检验 对每一个判断矩阵进行一致性检验，从而保证得到的权重无逻辑错误。一致性比率(CR)检验步骤如下：

(公式3)计算矩阵的特征值[7];

算一致性指数; 一般认为，当CI≤0.10时，判断矩阵基本符合完全一致性条件，可能无逻辑混乱，即计算所得的各项权重可以接受; 当CI＞0.10 时，认为所给出的判断矩阵是不符合完全一致性条件的，需要调整和修正[8]。

按照公式CR=CI/RI(公式6)计算一致性比率，其中RI为不同阶的比较矩阵的随机一致性指数(表3、表4)。 一般认为当CR≤0.10时总排序的计算结果具有满意的一致性[8]。

表3 1～9 阶平均随机一致性指标RI的取值Table 3 1～9 order mean random consistency index RI value

表4 10～15 阶平均随机一致性指标RI的取值Table 4 10 ～15 order mean random consistency index RI value

2 结果

2.1 对评价指标构建成对比较判断优选矩阵

依据《实验动物管理条例》、《实验动物许可证管理办法(试行)》以及2017年度安徽省科技厅组织开展的2016年度安徽省实验动物许可证年检自查评分表的评分来确定指标的重要性，一般认为该指标评分越高，则视为该项指标越重要，依据该原则构建出以下判断优选矩阵(表5、表6)。

2.2 评价指标权重系数计算结果

按照公式1、2计算初始权重系数以及归一化权重系数, 结果见表7。

2.3 权重系数的检验

按照公式3、4计算矩阵最大特征值λmax=11.317。按照公式5计算出一致性指标CI=0.0317＜0.10，判断矩阵基本符合完全一致性条件，可能无逻辑混乱，即计算所得的各项权重可以接受。由表3查得本例平均随机一致性指标RI=1.52。按照公式6得出CR=0.0 317/1.52=0.0 209＜0.1，可认定11项所筛选评价指标权重系数间无逻辑混乱，因此计算得出的各项权重系数可以接受。

表6 筛选指标成对比较判断优选矩阵Table 6 Optimal matrix for selected evaluation indexes

表7 筛选指标权重系数计算结果Table 7 Result of weight coefficient for elected evaluation indexes

2.4 应用

2017年我省实验动物使用单位年检39家，主要为科研单位(含高校)、药企，其中同时进行换证委托检测11家，涉及实验动物生物安全有负压实验室的2家。具体情况见表8。

表8 我省2017年实验动物使用单位基本情况Table 8 Basic situation of experimental animal units in 2017 in Anhui province

根据2017年对我省实验动物使用单位现场检查情况，随机选取10家(编号a、b、c、d、e、f、g、h、i、j)生物制药企业的生物安全管理工作进行了综合评价，根据检查情况优秀赋值为7分、良好为5分，合格为3分，不合格为1分，依据表6综合评分指数的计算结果见表9，10家企业生物安全管理工作由好到差依次排序为, a、h、b、c、i、g、f、d、j、e。

3 讨论

3.1 AHP可构建出科学、合理的实验动物生物安全管理工作评价指标体系

本研究将实验动物生物安全管理作为一个研究整体，在管理与管理评价理论、数理统计方法的基础上，首次建立了科学合理的评价指标体系，完善和弥补目前实验动物生物安全管理工作评价研究的不足，也为今后相关研究奠定了一些基础。根据安徽省科技厅科条秘(2017)220号文件筛选出的11项评价指标涉及实验动物生物安全管理的各个方面，但其重要程度应当有所差异，因此综合评价实验动物生物安全管理的关键是确定每项指标合理的权重系数。本文依据安徽省实验动物许可证年检自查评分表的分值来构建成对比较判断优选矩阵，该评分表是由我省专业水平高、熟悉实验动物的多名专家制定的, 具有较高的权威性和代表性。11项指标中归一化权重系数最大两项为“环境设施检测符合要求”和“实验动物有质量合格证”。研究过程中根据实际情况，环境设施检测符合要求则给予分数，经调整达到标准则相应扣分，调整后依然无法达到标准则直接否决。同时，研究表明，实际操作中存在不同批次实验动物有质量合格证遗失或者因保管不当损毁情况，不合格则直接予以否决，因其他原因无合格证原件的做相应扣分处理。各项评价指标权重系数间无逻辑混乱，表明运用本法确定的11项评价指标的权重系数具有较高的科学性和可行性，可用于综合评价不同单位、不同地区生物安全管理质量。

表9 我省10家生物制药企业的生物安全管理工作综合评价表Table 9 Biosafety management work comprehensive assessment scale of 10 biopharmaceutical companies in Anhui province

3.2 我省实验动物生物安全管理工作发展不平衡

本次研究对我省10家生物制药企业的生物安全管理工作进行了综合评价，结果显示这10家企业综合评价指数得分差异较大，最高分为6.96、最低分为4.51。在检查中发现企业人员流动性大，管理相对较难，而实验动物生物安全管理是个系统性工作，管理程序和操作规程多，企业管理人员和实验人员对实验室生物安全重视程度不够，导致质量管理方面存在诸多漏洞，如部分企业购买的实验动物来源于有资质的单位，虽有质量合格证，但使用量和购买动物的发票载明的信息不吻合; 部分实验动物质量报告时间和实验动物购买的时间存在逻辑错误；动物尸体处理和实验使用数量不相吻合且处理间隔时间较长等等诸多问题，仍需进一步加强实验动物生物安全管理工作。

3.3 管理目标和发展

1988年我国《实验动物管理条例》颁布实施，标志着我国对实验动物的管理走上了法制化的道路，该条例的发布距今已30年。随着科学技术日新月异的发展，其中很多内容已远远不能够满足当前实验动物科学发展的需求，甚至其中行政处罚规定的种类与现行《行政处罚法》相冲突。本文注意到现行的《实验动物管理条例》并未对实验动物的许可事项进行法律授权，而2003年颁布的《行政许可法》规定: 法律、行政法规，地方性法规可以设定行政许可; 规章可以在上位法设定的行政许可事项范围内，对实施该行政许可作出具体规定，不得增设行政许可。因此2002年科技部、卫生部等六部门联合颁布的《实验动物许可证管理办法(试行)》中规定对实验动物的生产、使用实行许可现阶段显然不符合《行政许可法》的规定，目前北京市、湖北省、云南省等陆续出台了实验动物管理的地方法规，明确了该许可事项的合法性。我省目前仍然依据《实验动物许可证管理办法(试行)》对实验动物的生产、许可实行许可管理显然依据不足，建议应进一步加强实验动物的管理，抓紧制定出台我省地方性法规对实验动物许可证制度予以确定，在未出台前建议改为备案管理。