故障树分析法两种分析方法

⑴ 故障树分析的故障树定量分析

故障树定量分析根据各基本事件发生概率求解顶事件发生概率，从而为概率危险性评价提供依据。对于简单的故障树，根据概率论中事件逻辑积与事件逻辑和的概率计算公式，把故障树布尔表达式转变为由基本事件发生概率计算顶事件发生概率的公式。代入基本事件发生概率后，即可算出顶事件发生概率。对于复杂的故障树，人力解算费时费力，往往利用计算机求解。故障树定量分析涉及一些特殊的理论和方法。
相关结构理论由巴洛(R.E.Barlow)和普鲁森(F.Proschan)提出的复杂系统可靠性分析理论，是故障树分析的数学基础。
(1)相关结构。如果故障树中任一基本事件的发生与否都影响顶事件的发生，则称该故障树为相关结构。前述的利用布尔代数法则化简后的故障树是相关结构。事件状态仍然为二值的，只能取0或1中的一个值。具有相关结构的故障树，其顶事件的状态完全取决于基本事件的状态，即顶事件状态是基本事件状态的函数。该函数的形式取决于故障树的结构，故称相关结构函数。包含几个基本事件的故障树，其相关结构函数被称作n阶相关结构函数。n阶相关结构函数的一般形式为
式中xj为对应第j个基本事件的状态矢量;yj为第j个基本事件所取的状态值，0或1;表示在全部n阶二值矢量范围内求和;φ(y)为对应于某n阶二值矢量的函数状态值，0或1。所谓二值矢量是指各基本事件状态值的组合，由于每个基本事件可能取的状态数为2，故n阶二值矢量总数为2n。对于任意的故障树，通过调查2n个二值矢量，按上面公式得到具体的结构函数形式。
(2)顶事件发生概率的精确解。对于不十分复杂的故障树，可以精确地求解顶事件发生概率。对相关结构函数表达式两端取数学期望，则顶事件发生概率可表示为
式中pi为第i个基本事件发生的概率。这种方法很适合计算机运算，但是当故障树中包含的基本事件数目n很大时，调查2个二值矢量要耗费大量计算机时间，所以已很少采用。比较常用的方法是最小径集合或最小割集合的方法。定性分析找出最小径集合与最小割集合后，可按下式计算顶事件发生的概率：
式中Sj为前j个最小径集合中包含的基本事件不发生概率的乘积，或者按下式计算：

式中Fj为前j个最小割集合中基本事件发生概率的乘积。
(3)顶事件发生概率的近似解。当故障树非常复杂时，精确求解顶事件发生概率是很困难的。为了节省计算机内存及运算时间，可以求近似解。利用最小径集合或最小割集合的计算公式计算前n项，就可以得到相当精度的近似解。
当故障树中的基本事件统计不独立时，只能计算顶事件发生概率的上、下限。它的上限为发生概率最小的最小径集合发生概率;它的下限为发生概率最大的最小割集合的发生概率。
(4)基本事件的重要度。在相关结构理论中，把对应于割集合的二值矢量叫做割矢量，对于某基本事件，如果它发生则顶事件发生，否则顶事件也不发生的割矢量为该基本事件的临界割矢量。显然，临界割矢量数目多的基本事件对顶事件发生的影响较大。对于n阶相关结构，调查除某基本事件外的2个二值矢量中临界割矢量比例，就得到了该基本事件的结构重要度。除结构重要度之外，还有概率重要度、关键重要度等评价指标。
蒙特卡罗法利用数学模拟概率过程及随机数来确定一事件能否发生及发生概率的方法。它可以解决仅依靠经验、分析等方法难以解决的问题。在故障树的基本事件非常多的情况下，前面介绍的分析方法的应用受到了限制，可以借助蒙特卡罗法解决。在应用蒙特卡罗法进行故障树分析时，把各种事件，事件间的逻辑关系及事件发生的概率分布输入到计算机中，计算机产生随机数并判断事件能否发生，按规定时间内基本事件发生情况来确定顶事件的发生概率。

⑵ 故障树分析法的概述

一般来讲，安全系统工程的发展也是以故障树分析为主要标志的。1974年美国原子能委员会发表了关于核电站危险性评价报告，即“拉姆森报告”，大量、有效地应用了FTA，从而迅速推动了它的发展。

⑶ 故障树分析法的内容

摘要 故障树分析（FTA）是由上往下的演绎式失效分析法，利用布林逻辑组合低阶事件，分析系统中不希望出现的状态。故障树分析主要用在安全工程以及可靠度工程的领域，用来了解系统失效的原因，并且找到最好的方式降低风险，或是确认某一安全事故或是特定系统失效的发生率。故障树分析也用在航空航天、核动力、化工制程、制药、石化业及其他高风险产业，也会用在其他领域的风险识别，例如社会服务系统的失效。故障树分析也用在软件工程，在侦错时使用，和消除错误原因的技术很有关系

⑷ 什么是故障树分析方法

故障树分析（FTA）技术是美国贝尔电话实验室于1962年开发的，它采用逻辑的方法，形象地进行危险的分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性，它是安全系统工程的主要分析方法之一。
根据故障与原因之间的因果关系分解，形成树状结构，进行定性分析和定量分析。
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⑸ 在故障诊断中，故障树分析法好像用的很少了，请问这种方法过时了吗

故障树分析(Fault Tree Analysis，FTA)采用逻辑的方法，分析事件之间的因果关系，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。
故障树分析法有两大缺点：
由于对故障机理不清楚，构造故障树的难度较大；
由于事件之间的因果关系并不是简单的肯定或否定关系（1或0），因此，根据故障树进行分析容易发生遗漏。
虽然故障树分析在复杂故障诊断领域遇到的问题较多，但并不妨碍它的应用，并没有过时。

⑹ 故障树分析法的特点

从系统的角度来说，故障既有因设备中具体部件（硬件）的缺陷和性能恶化所引起的，也有因软件，如自控装置中的程序错误等引起的。此外，还有因为操作人员操作不当或不经心而引起的损坏故障。
20世纪60年代初，随着载人宇航飞行，洲际导弹的发射，以及原子能、核电站的应用等尖端和军事科学技术的发展，都需要对一些极为复杂的系统，做出有效的可靠性与安全性评价；故障树分析法就是在这种情况下产生的。
故障树分析法简称FTA (Failure Tree Analysis)，是1961年为可靠性及安全情况，由美国贝尔电话研究室的华特先生首先提出的。其后，在航空和航天的设计、维修，原子反应堆、大型设备以及大型电子计算机系统中得到了广泛的应用。目前，故障树分析法虽还处在不断完善的发展阶段，但其应用范围正在不断扩大，是一种很有前途的故障分析法。
总的说来，故障树分析法具有以下一些特点。
它是一种从系统到部件，再到零件，按“下降形”分析的方法。它从系统开始，通过由逻辑符号绘制出的一个逐渐展开成树状的分枝图，来分析故障事件（又称顶端事件）发生的概率。同时也可以用来分析零件、部件或子系统故障对系统故障的影响，其中包括人为因素和环境条件等在内。
它对系统故障不但可以做定性的而且还可以做定量的分析；不仅可以分析由单一构件所引起的系统故障，而且也可以分析多个构件不同模式故障而产生的系统故障情况。因为故障树分析法使用的是一个逻辑图，因此，不论是设计人员或是使用和维修人员都容易掌握和运用，并且由它可派生出其他专门用途的“树”。例如，可以绘制出专用于研究维修问题的维修树，用于研究经济效益及方案比较的决策树等。
由于故障树是一种逻辑门所构成的逻辑图，因此适合于用电子计算机来计算；而且对于复杂系统的故障树的构成和分析，也只有在应用计算机的条件下才能实现。
显然，故障树分析法也存在一些缺点。其中主要是构造故障树的多余量相当繁重，难度也较大，对分析人员的要求也较高，因而限制了它的推广和普及。在构造故障树时要运用逻辑运算，在其未被一般分析人员充分掌握的情况下，很容易发生错误和失察。例如，很有可能把重大影响系统故障的事件漏掉；同时，由于每个分析人员所取的研究范围各有不同，其所得结论的可信性也就有所不同。

⑺ 什么叫做“故障树-事故树”分析法

事故树分析又称为故障树分析（FTA），是一种演绎的系统安全分析方法。它是从要分析的特定事故或故障开始（顶上事件），层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因，即故障树的底事件为止。这些底事件又称为基本事件，它们的数据是已知的或者已经有过统计或实验的结果。FTA一般可分为以下几个阶段：

（1）选择合理的顶上事件，系统分析边界和定义范围，并且确定成功与失败的准则；

（2）资料收集准备，围绕所需要分析的事件进行工艺、系统、相关数据等资料的收集；

（3）建造故障树，这是FTA的核心部分。通过对已收集的技术资料，在设计、运行管理人员的帮助下，建造故障树；

（4）对故障树进行简化或者模块化；

（5）定性分析，求出故障树的全部最小割集，当割集的数量太多地，可以通过程序进行概率截断或割集阶截断；

（6）定量分析，这一阶段的任务是很多的，它包括计算顶事件发生概率即系统的点无效度和区间无效度，此外还要进行重要度分析和灵敏度分析。

事故树分析方法可用于洲际导弹（核电站）等复杂系统和其它各类系统的可靠性及安全性分析、各种生产的安全管理可靠性分析和伤亡事故分析。

⑻ 故障树分析法的基本程序

1.熟悉系统：要详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。
2.调查事故：收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生的事故。
3.确定顶上事件：要分析的对象即为顶上事件。对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶上事件。
4.确定目标值：根据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率(频率)，以此作为要控制的事故目标值。
5.调查原因事件：调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。
6.画出故障树：从顶上事件起，逐级找出直接原因的事件，直至所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。
7.分析：按故障树结构进行简化，确定各基本事件的结构重要度。
8.事故发生概率：确定所有事故发生概率，标在故障树上，并进而求出顶上事件(事故)的发生概率。
9.比较：比较分可维修系统和不可维修系统进行讨论，前者要进行对比，后者求出顶上事件发生概率即可。
10.分析：原则上是上述10个步骤，在分析时可视具体问题灵活掌握，如果故障树规模很大，可借助计算机进行。目前我国故障树分析一般都考虑到第7步进行定性分析为止，也能取得较好效果。

⑼ 故障树分析法的介绍

故障树分析(Fault Tree Analysis，简称FTA)又称事故树分析，是安全系统工程中最重要的分析方法。事故树分析从一个可能的事故开始，自上而下、一层层的寻找顶事件的直接原因和间接原因事件，直到基本原因事件，并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来。1961年，美国贝尔电报公司的电话实验室于开发，它采用逻辑的方法，形象地进行危险的分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性，它是安全系统工程的主要分析方法之一。