故障樹分析法兩種分析方法

⑴ 故障樹分析的故障樹定量分析

故障樹定量分析根據各基本事件發生概率求解頂事件發生概率，從而為概率危險性評價提供依據。對於簡單的故障樹，根據概率論中事件邏輯積與事件邏輯和的概率計算公式，把故障樹布爾表達式轉變為由基本事件發生概率計算頂事件發生概率的公式。代入基本事件發生概率後，即可算出頂事件發生概率。對於復雜的故障樹，人力解算費時費力，往往利用計算機求解。故障樹定量分析涉及一些特殊的理論和方法。
相關結構理論由巴洛(R.E.Barlow)和普魯森(F.Proschan)提出的復雜系統可靠性分析理論，是故障樹分析的數學基礎。
(1)相關結構。如果故障樹中任一基本事件的發生與否都影響頂事件的發生，則稱該故障樹為相關結構。前述的利用布爾代數法則化簡後的故障樹是相關結構。事件狀態仍然為二值的，只能取0或1中的一個值。具有相關結構的故障樹，其頂事件的狀態完全取決於基本事件的狀態，即頂事件狀態是基本事件狀態的函數。該函數的形式取決於故障樹的結構，故稱相關結構函數。包含幾個基本事件的故障樹，其相關結構函數被稱作n階相關結構函數。n階相關結構函數的一般形式為
式中xj為對應第j個基本事件的狀態矢量;yj為第j個基本事件所取的狀態值，0或1;表示在全部n階二值矢量范圍內求和;φ(y)為對應於某n階二值矢量的函數狀態值，0或1。所謂二值矢量是指各基本事件狀態值的組合，由於每個基本事件可能取的狀態數為2，故n階二值矢量總數為2n。對於任意的故障樹，通過調查2n個二值矢量，按上面公式得到具體的結構函數形式。
(2)頂事件發生概率的精確解。對於不十分復雜的故障樹，可以精確地求解頂事件發生概率。對相關結構函數表達式兩端取數學期望，則頂事件發生概率可表示為
式中pi為第i個基本事件發生的概率。這種方法很適合計算機運算，但是當故障樹中包含的基本事件數目n很大時，調查2個二值矢量要耗費大量計算機時間，所以已很少採用。比較常用的方法是最小徑集合或最小割集合的方法。定性分析找出最小徑集合與最小割集合後，可按下式計算頂事件發生的概率：
式中Sj為前j個最小徑集合中包含的基本事件不發生概率的乘積，或者按下式計算：

式中Fj為前j個最小割集合中基本事件發生概率的乘積。
(3)頂事件發生概率的近似解。當故障樹非常復雜時，精確求解頂事件發生概率是很困難的。為了節省計算機內存及運算時間，可以求近似解。利用最小徑集合或最小割集合的計算公式計算前n項，就可以得到相當精度的近似解。
當故障樹中的基本事件統計不獨立時，只能計算頂事件發生概率的上、下限。它的上限為發生概率最小的最小徑集合發生概率;它的下限為發生概率最大的最小割集合的發生概率。
(4)基本事件的重要度。在相關結構理論中，把對應於割集合的二值矢量叫做割矢量，對於某基本事件，如果它發生則頂事件發生，否則頂事件也不發生的割矢量為該基本事件的臨界割矢量。顯然，臨界割矢量數目多的基本事件對頂事件發生的影響較大。對於n階相關結構，調查除某基本事件外的2個二值矢量中臨界割矢量比例，就得到了該基本事件的結構重要度。除結構重要度之外，還有概率重要度、關鍵重要度等評價指標。
蒙特卡羅法利用數學模擬概率過程及隨機數來確定一事件能否發生及發生概率的方法。它可以解決僅依靠經驗、分析等方法難以解決的問題。在故障樹的基本事件非常多的情況下，前面介紹的分析方法的應用受到了限制，可以藉助蒙特卡羅法解決。在應用蒙特卡羅法進行故障樹分析時，把各種事件，事件間的邏輯關系及事件發生的概率分布輸入到計算機中，計算機產生隨機數並判斷事件能否發生，按規定時間內基本事件發生情況來確定頂事件的發生概率。

⑵ 故障樹分析法的概述

一般來講，安全系統工程的發展也是以故障樹分析為主要標志的。1974年美國原子能委員會發表了關於核電站危險性評價報告，即「拉姆森報告」，大量、有效地應用了FTA，從而迅速推動了它的發展。

⑶ 故障樹分析法的內容

摘要 故障樹分析（FTA）是由上往下的演繹式失效分析法，利用布林邏輯組合低階事件，分析系統中不希望出現的狀態。故障樹分析主要用在安全工程以及可靠度工程的領域，用來了解系統失效的原因，並且找到最好的方式降低風險，或是確認某一安全事故或是特定系統失效的發生率。故障樹分析也用在航空航天、核動力、化工製程、制葯、石化業及其他高風險產業，也會用在其他領域的風險識別，例如社會服務系統的失效。故障樹分析也用在軟體工程，在偵錯時使用，和消除錯誤原因的技術很有關系

⑷ 什麼是故障樹分析方法

故障樹分析（FTA）技術是美國貝爾電話實驗室於1962年開發的，它採用邏輯的方法，形象地進行危險的分析工作，特點是直觀、明了，思路清晰，邏輯性強，可以做定性分析，也可以做定量分析。體現了以系統工程方法研究安全問題的系統性、准確性和預測性，它是安全系統工程的主要分析方法之一。
根據故障與原因之間的因果關系分解，形成樹狀結構，進行定性分析和定量分析。
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⑸ 在故障診斷中，故障樹分析法好像用的很少了，請問這種方法過時了嗎

故障樹分析(Fault Tree Analysis，FTA)採用邏輯的方法，分析事件之間的因果關系，特點是直觀、明了，思路清晰，邏輯性強，可以做定性分析，也可以做定量分析。
故障樹分析法有兩大缺點：
由於對故障機理不清楚，構造故障樹的難度較大；
由於事件之間的因果關系並不是簡單的肯定或否定關系（1或0），因此，根據故障樹進行分析容易發生遺漏。
雖然故障樹分析在復雜故障診斷領域遇到的問題較多，但並不妨礙它的應用，並沒有過時。

⑹ 故障樹分析法的特點

從系統的角度來說，故障既有因設備中具體部件（硬體）的缺陷和性能惡化所引起的，也有因軟體，如自控裝置中的程序錯誤等引起的。此外，還有因為操作人員操作不當或不經心而引起的損壞故障。
20世紀60年代初，隨著載人宇航飛行，洲際導彈的發射，以及原子能、核電站的應用等尖端和軍事科學技術的發展，都需要對一些極為復雜的系統，做出有效的可靠性與安全性評價；故障樹分析法就是在這種情況下產生的。
故障樹分析法簡稱FTA (Failure Tree Analysis)，是1961年為可靠性及安全情況，由美國貝爾電話研究室的華特先生首先提出的。其後，在航空和航天的設計、維修，原子反應堆、大型設備以及大型電子計算機系統中得到了廣泛的應用。目前，故障樹分析法雖還處在不斷完善的發展階段，但其應用范圍正在不斷擴大，是一種很有前途的故障分析法。
總的說來，故障樹分析法具有以下一些特點。
它是一種從系統到部件，再到零件，按「下降形」分析的方法。它從系統開始，通過由邏輯符號繪制出的一個逐漸展開成樹狀的分枝圖，來分析故障事件（又稱頂端事件）發生的概率。同時也可以用來分析零件、部件或子系統故障對系統故障的影響，其中包括人為因素和環境條件等在內。
它對系統故障不但可以做定性的而且還可以做定量的分析；不僅可以分析由單一構件所引起的系統故障，而且也可以分析多個構件不同模式故障而產生的系統故障情況。因為故障樹分析法使用的是一個邏輯圖，因此，不論是設計人員或是使用和維修人員都容易掌握和運用，並且由它可派生出其他專門用途的「樹」。例如，可以繪制出專用於研究維修問題的維修樹，用於研究經濟效益及方案比較的決策樹等。
由於故障樹是一種邏輯門所構成的邏輯圖，因此適合於用電子計算機來計算；而且對於復雜系統的故障樹的構成和分析，也只有在應用計算機的條件下才能實現。
顯然，故障樹分析法也存在一些缺點。其中主要是構造故障樹的多餘量相當繁重，難度也較大，對分析人員的要求也較高，因而限制了它的推廣和普及。在構造故障樹時要運用邏輯運算，在其未被一般分析人員充分掌握的情況下，很容易發生錯誤和失察。例如，很有可能把重大影響系統故障的事件漏掉；同時，由於每個分析人員所取的研究范圍各有不同，其所得結論的可信性也就有所不同。

⑺ 什麼叫做「故障樹-事故樹」分析法

事故樹分析又稱為故障樹分析（FTA），是一種演繹的系統安全分析方法。它是從要分析的特定事故或故障開始（頂上事件），層層分析其發生原因，直到找出事故的基本原因，即故障樹的底事件為止。這些底事件又稱為基本事件，它們的數據是已知的或者已經有過統計或實驗的結果。FTA一般可分為以下幾個階段：

（1）選擇合理的頂上事件，系統分析邊界和定義范圍，並且確定成功與失敗的准則；

（2）資料收集准備，圍繞所需要分析的事件進行工藝、系統、相關數據等資料的收集；

（3）建造故障樹，這是FTA的核心部分。通過對已收集的技術資料，在設計、運行管理人員的幫助下，建造故障樹；

（4）對故障樹進行簡化或者模塊化；

（5）定性分析，求出故障樹的全部最小割集，當割集的數量太多地，可以通過程序進行概率截斷或割集階截斷；

（6）定量分析，這一階段的任務是很多的，它包括計算頂事件發生概率即系統的點無效度和區間無效度，此外還要進行重要度分析和靈敏度分析。

事故樹分析方法可用於洲際導彈（核電站）等復雜系統和其它各類系統的可靠性及安全性分析、各種生產的安全管理可靠性分析和傷亡事故分析。

⑻ 故障樹分析法的基本程序

1.熟悉系統：要詳細了解系統狀態及各種參數，繪出工藝流程圖或布置圖。
2.調查事故：收集事故案例，進行事故統計，設想給定系統可能發生的事故。
3.確定頂上事件：要分析的對象即為頂上事件。對所調查的事故進行全面分析，從中找出後果嚴重且較易發生的事故作為頂上事件。
4.確定目標值：根據經驗教訓和事故案例，經統計分析後，求解事故發生的概率(頻率)，以此作為要控制的事故目標值。
5.調查原因事件：調查與事故有關的所有原因事件和各種因素。
6.畫出故障樹：從頂上事件起，逐級找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其邏輯關系，畫出故障樹。
7.分析：按故障樹結構進行簡化，確定各基本事件的結構重要度。
8.事故發生概率：確定所有事故發生概率，標在故障樹上，並進而求出頂上事件(事故)的發生概率。
9.比較：比較分可維修系統和不可維修系統進行討論，前者要進行對比，後者求出頂上事件發生概率即可。
10.分析：原則上是上述10個步驟，在分析時可視具體問題靈活掌握，如果故障樹規模很大，可藉助計算機進行。目前我國故障樹分析一般都考慮到第7步進行定性分析為止，也能取得較好效果。

⑼ 故障樹分析法的介紹

故障樹分析(Fault Tree Analysis，簡稱FTA)又稱事故樹分析，是安全系統工程中最重要的分析方法。事故樹分析從一個可能的事故開始，自上而下、一層層的尋找頂事件的直接原因和間接原因事件，直到基本原因事件，並用邏輯圖把這些事件之間的邏輯關系表達出來。1961年，美國貝爾電報公司的電話實驗室於開發，它採用邏輯的方法，形象地進行危險的分析工作，特點是直觀、明了，思路清晰，邏輯性強，可以做定性分析，也可以做定量分析。體現了以系統工程方法研究安全問題的系統性、准確性和預測性，它是安全系統工程的主要分析方法之一。