為提高環境監測行業的業務和實驗室質量管理水平，LIMS系統的應用是必不可少的，但LIMS建設應在決策層態度明確而堅定、員工主動參與意識強、工作負荷較輕、資金相對充足的狀態下啟動，并充分借鑒兄弟單位系統開發的實施策略和經驗教訓，才能保證國外LIMS產品在環監行業的成功應用。本文基于南京環監LIMS建設的實例，提供了實施策略和經驗教訓。
環監行業LIMS選型
LIMS在國內環監測行業應用成功的案例，可分成兩大陣營：一是國內軟件公司自主開發系統，二是國內公司代理國外LIMS進行二次開發，兩種LIMS的優缺點比較見表1。
根據表1分析，我們推薦環監LIMS的開發方式：以國外成熟的LIMS為基礎平臺進行二次開發，這是上海、北京、南京等城市環監行業的共同選擇。
環監行業LIMS優缺點比較
國外成熟應用的LIMS通常處于同一技術水準，而國內代理的二次開發實力是其能否發揮最佳效用的關鍵點，LIMS選型應注重以下幾點：
■了解LIMS在環監行業的成功案例，盡量不要成為其首家試驗品；
■了解代理公司性質、背景、技術力量及業務狀況，服務滿意度的第三方評價；
■了解軟件所用的編程語言，與其它在用軟件、數據庫的集成能力；
■了解產品售價的合理性，售后服務水平及收費狀況。
國內環監行業的特征
國內環境監測行業相對于社會性純實驗室，具有較為顯著的特征，剖析特征是LIMS實施中采取有效策略的基礎。
■管理規范度差
環境監測屬于財政全額撥款的事業單位，受制于主管局，并未真正參與市場競爭，無淘汰機制，思維慣性大，這些是導致管理難以規范的根由，具體表現為：
■業務流程不固定
跟隨主管局需求的變更，以及領導意志的變化，監測業務無法做到企業生產流程般固定，靈活增強了適用性，也降低了流水化作業的效率；
■制度落實不到位
對規范管理的價值認識不充分，整體處于低水平管理，制度建設相對滯后，已有制度因不適應形勢而難以執行；
■員工執行力不高
執行力是落實領導層決策的關鍵，因缺乏競爭淘汰機制，對員工無有效考核控制手段，低執行力直接導致了低質量和低效率。
■監測業務繁雜
環境監測作為政府實驗室，是“監”與“測”的結合，“測”體現實驗室特性，而“監”體現政府行業特性，這也決定了環監的生產管理模式，“監”的特性導致了以下表現：
■業務類型多
環境監測面向環境質量和污染源兩大對象。環境質量以例行為主，有少量環評現狀監測。污染源除監督監測外，委托監測包括了三同時驗收、環評、認證和清潔生產、室內監測等多種類別；
■業務流程復雜
以三同時驗收最為顯著，包括接受任務、現場勘察、編制方案、方案審核、計劃下達、現場采樣、實驗室分析、編制報告、報告審核、報告外發等近二十步，各類業務的流程有所不同；
■測試方法種類多、不唯一
不同業務類型和評價標準有不同的測試方法，有些測試是國標、行標、地標方法并存適用，南京環監具有271個項目、629個參數監測能力，方法種類極多；
■數據計算評價復雜
“監”的特性決定了環監出具的報告必須給出超達標的評價結論，而國內污染源評價標準體系極其復雜，包括綜合標準和多個行業標準，各標準的評價量和統計算法又不一致，以廢氣源評價標準最為復雜；
■質量管理復雜
國內環監的質量管理處于較低水平；不同監測對象采用的質控手段不同，不同濃度下質控指標不同；現場條件的限制，以及政府性監測的特殊性要求質量管理的嚴謹與靈活適度并存。
■報表類型繁多
業務類型多導致報表類型多，且格式不統一、內容不固定；報表信息多，手工編制時信息邏輯組織不清晰，報表復雜；編制報告人員分布廣；管理層對報表外在形式的重視高于內容，追求美觀和細節。
實施策略
項目組織
在監測系統內部，LIMS匯集了全站所有手工業務，涉及面廣人多，實施難度高于其它軟件系統，項目組織是開發成功的基礎保障。
■信息意識培養
強調對信息化價值的認識：通過調研業內外信息化成功案例，幫助員工認識其實用價值，同時認識到實現價值前要付出的艱辛。
強調全員的參與和理解：領導層應確立統一而堅定的目標，并逐步培育底層員工的信息意識，爭取更多員工的主動參與。
明確LIMS功能：強調信息化并非萬能，對LIMS的需求要有適當妥協的態度。明確LIMS將按照規范管理、提高質量、提高效率的順序來建設，LIMS的嚴格管理將對原有手工模式產生強烈的沖擊，應建立適應系統化管理的心理預期。
■有保障的項目組
選擇項目負責人：整個項目組織中，項目負責人是關鍵，應以技術副站長擔任為宜，因其具有技術全面性和權威性，相對于科室長，在人員調動和資源供給上效率更高，決策效率也更高。
選擇項目組成員：在各科室選擇1名業務技術水平和軟件應用水平均較高的員工參與到項目組，可稱之為室內系統管理員。室內系統管理員充當項目組與科室的溝通橋梁，落實項目實施中具體工作，收集反饋科室意見，并負責科室內部培訓。
招募系統管理員：LIMS建設前應配備1-2名軟件專業的專職系統管理員，全面參與系統開發，因LIMS上線后全站業務對系統的完全依賴，缺少專職維護的管理員，將嚴重影響業務開展；對軟件公司的過度依賴也存在風險。
保障工作精力：對項目組的保障除了環境條件外，更主要的是工作精力的保障，建議主要組員實行脫產，非主要組員半脫產。LIMS開發中需對諸多未規范未明確的問題實施討論形成決策，要求組員具備充足的時間和精力。
分工與協作：組員應具備協作的意識，特別是質管和監測、現場和實驗的部門之間要以整體利益為重。項目負責人要明確分工，注意協調矛盾。
■合理的開發時序
LIMS因其自身的復雜性，及對原有工作的沖擊，通常分期完成。在招標之前應編制完整的規劃，確定總體目標及分期建設表，以總體規劃來定型系統框架，否則后期增加功能可能無法實現或代價過大。在實施中主干流程先上，通過應用反饋細節問題，再持續改進。
■嚴格的雙軌運行
雙軌運行是指監測業務要以手工和系統兩種形式同步開展、相互驗證。
因環監業務的復雜性，在LIMS中維護的靜態數據量極大、關聯緊密，雙軌運行除了測試業務流程的順暢度，更重要地是發現靜態數據的細節問題，這是LIMS正式單軌運行的前提保障。雙軌運行通常應在3個月以上。
雙軌運行勢必造成原有工作量的成倍增加，鑒于系統建設須為實際工作讓步的普遍原則，在初期甚至整個雙軌期間都很難自覺地實現所有業務的同步雙軌，大多數員工會選擇簡單業務上線測試。沒有嚴格的雙軌將為LIMS單軌埋下隱患，嚴重降低系統開發效率。因此項目負責人須選擇合適的時機啟動雙軌，做好充分的動員和嚴格的考核，保證雙軌全面而到位。
■有效的溝通平臺
LIMS開發限于監測內部，具備召開每周例會的條件，這是應堅持的溝通平臺。周例會可用于布置任務、系統培訓、收集意見和統一思想、解決沖突等進程。周例會分為站周例會和室周例會。站周例會由項目負責人組織，定期召開，參會人員可由項目組員擴大至科室長、或相關崗位技術骨干。室周例會由科室長組織，室級管理員負責內部培訓，并收集反饋意見。
資源的及時調配
LIMS強調業務計劃的預先正確下達，整個監測業務的重心明顯前移至項目登記環節，且任務下達出現錯誤后可退回但是還要變更會增加麻煩。任務的計劃性要求前端技術人員須熟練掌握監測行業的一些技術細節，工作負荷和難度顯著提高。因此須及時調整前端人才資源和硬件條件的配備，保障LIMS順暢運行。
■制度保障
制度建設應伴隨于LIMS開發的全過程，用制度約束員工的自然惰性，提高執行力。尤其是系統正式運行后，應建立LIMS運行制度、靜態數據維護制度、員工培訓制度等，以考核制度來提高員工的責任心、降低差錯率，以制度明確分工而保障系統正常維護和穩定運行。
突破業務難點
■業務流程
STARLIMS軟件流程管理平臺化優勢明顯，可由系統管理員較為靈活地調整。LIMS開發中流程模塊的實施重點是引導用戶規范和明確監測工作流程，并盡量將業務分類管理，同類業務執行相同或相似流程。規范業務流程是對內部工作的重新調配，要求項目負責人組織領導層及科室長細致討論，予以明確。
■指標評價
指標評價是數據超標警示、自動編制報告的前提，國外LIMS原有指標設定功能，但無法滿足污染源復雜的評價體系。經慎重討論，我們最終借用LIMS的測試計劃功能來實現：
1、指標建立：將樣品類型（水氣聲等）與測試計劃組綁定，評價標準與測試計劃綁定，每個測試計劃可選擇標準中涉及的各類測試，對標準分成最多達六級的離散化條件，逐級錄入執行條件，確實唯一指標號，在指標號下對各測試評價量（單次值、小時或日均值）維護上下限；
2、指標選用：下達任務時先選擇樣品類型，再根據評價標準選擇測試計劃，根據信息確實標準執行條件，最終確實指標號，由指標號連帶出各測試的評價值。錄數環節對超標數據以紅色警示。
■靜態數據準備
LIMS能夠正常運轉，實現計算和評價功能，其前提是海量靜態數據的事前準備。靜態數據首次準備周期約2~3個月，若選擇業內有實施案例的軟件公司，可直接借用已有資料，再根據業務特征分類修改完善，縮短準備周期。注意在雙軌期間對計算公式的充分驗證。前期數據整理人員應脫產工作。
LIMS中靜態數據分三級表管理，鑒于靜態數據的重要性，每級表的整理都應經過三級審核，并經質量管理層評估后方可導入系統，切忌盲目無序進行。
靜態數據不可能一次全部完成，須在實際應用中及時補充完善，因此應建立靜態數據維護制度，明確每類數據的維護組（2名以上）及職責。
■儀器連接
儀器連接是LIMS實現提高質量和提高效率兩級目標的前提，儀器連接后數據將自動導入系統，避免人為抄錄錯誤或變更數據，尤其是質控數據的自動獲取可有效監控分析質量。因環監行業儀器種類繁多且較為落后，缺少通訊規約，若選擇經驗豐富的軟件公司，利用其積累的連接經驗，可較為輕松地解決此問題。在后期購置儀器中應注意明確要求提供通訊協議并配合完成連接。
■報表生成
報告和報表是系統的最終產品，尤顯重要。國外LIMS普遍采用水晶報表軟件，水晶報表對信息組織的邏輯嚴密，但格式美化上功能較差。因信息組織邏輯的差異，用戶感覺手工報表的信息集中度和格式美觀性明顯強于水晶報表，對新格式要有個逐漸適應的過程。
國外LIMS僅支持水晶報表，用戶只能接受，因此報表格式的調整只能根據不同的業務類型和任務內容的差異逐漸調整。先須引導用戶對相同業務類型使用統一的報表格式，再與用戶溝通新報表的信息組織，并根據新的業務和用戶需求及時調整報表，逐步完善和美化，提高接受度。最好將報表的調整交給本項目的系統管理員來做，這樣不但能滿足用戶對報告格式的多變，還能為以后更好的利益系統中的數據進行數據分析和數據挖掘服務。
持續的投入
信息化工作的長期性和艱巨性，以及監測業務的不斷發展，決定了LIMS建設需持續的改進來維護原有系統和并滿足新的需求，包括人員和資金投入兩部分，其中系統維護費約為建設費用的10%~15%。
我站需要優化的解決方案
我站LIMS系統經過近9個月的開發和3個月正式運行，仍有需要通過技術手段來優化以下問題的解決方案：
指標評價
目前采取測試計劃與評價標準綁定，導致二次開發的系統較原型復雜程度顯著加大；建立評價標準工作量大，并且后期維護的很繁瑣，易出錯；相同類型的測試若須修改，要對所有相關測試計劃全部維護；對《大氣污染物綜合排放標準》和《惡臭污染物排放標準》中排放速率指標尚無簡單可行的實現方式。因此在系統支持情況下，可考慮尋求更為有效的指標評價實現手段。
報表問題
水晶報表軟件繪制的各類格式報告能基本滿足信息提取需要，報表的適用性還需要提高；報表內容的復雜性直接影響報表打開速度，最長的可達十幾秒，應通過其他方式加以改善。
實施效果
數據報告自動生成
應用LIMS系統，實現了水，氣，噪聲等各類報告在系統中自動生產，減少了項目負責人或現場編制報告人員大量錄入數據手工編制報告的麻煩。
數據超標自動提醒
系統實現了數據根據樣品的評價標準進行系統評價，超標實現了超標提醒。
自動進行評價結果的計算
系統實現了根據樣品的周期和頻次，自動計算出每次樣品的均值和日均值，日最大等，減少了報告編制人員手工計算的工作量。降低了報告編制的難度。
增加了時效考核功能
專門為環境監測站定制開發的項目管理各個階段的時效考核，通過各個階段時效的考核可以讓領導層找到影響項目流轉的關鍵環節，有利于監測站的資源調配。
強大的查詢功能
通過項目查詢功能模塊可查詢項目的各個狀態，通過項目的統計功能可實現項目的各個細節的查詢。例如一段時間內項目的進度，項目個數，項目類別，以及質量控制情況的查詢等。
結束語
為提高在環境監測行業的業務和實驗室質量管理水平，LIMS系統在環境監測行業的應用是必不可少的，但LIMS建設應在決策層態度明確而堅定、員工主動參與意識強、工作負荷較輕、資金相對充足的狀態下啟動，并充分借鑒兄弟單位系統開發的實施策略和經驗教訓，保證國外LIMS產品在環監行業的成功應用。