FTA-故障树分析
FTA故障树分析案例
FTA故障树分析案例FTA故障树分析(Fault Tree Analysis)是一种系统性的故障识别和分析方法，用于帮助确定特定事件的潜在原因。
它是一种定性的分析工具，用于分析系统中可能导致故障的节点和事件之间的关系，并确定影响系统功能的重要因素。
下面通过一个案例来详细描述FTA故障树分析的过程和步骤。
案例描述：假设有一家电子工厂生产计算机显示器，其中一个产品存在无法正常启动的问题。
客户抱怨说显示器在抵达终端用户处后不能打开，导致无法正常使用。
为了解决这个问题，我们将使用FTA故障树分析来分析可能的故障原因。
步骤1：明确需分析的事件首先，我们明确要分析的事件是：“显示器无法正常启动”。
这是我们需要解决的核心问题。
步骤2：绘制根本原因事件在根本原因事件之前，我们需要确定可能导致故障的主要事件。
这些事件可以是实际故障或故障状态。
在这个案例中，我们可以将主要事件确定为“电源故障”和“显示器故障”。
步骤3：绘制故障树在根本原因事件的前面，我们需要进一步细分事件，以确定导致故障的根本原因。
根据我们的案例，我们可以将“电源故障”和“显示器故障”进一步细分为以下子事件：-电源故障：电源线断裂、电源开关故障、电源输出电压异常、电源连接不良等。
-显示器故障：显示器线路故障、主板故障、显示面板故障、驱动器故障等。
这些子事件是导致根本原因事件的可能原因。
步骤4：添加逻辑门和引导逻辑在故障树中，我们需要添加逻辑门(如与门、或门、非门)来定义事件之间的逻辑关系。
逻辑门有助于描述故障事件之间的依赖关系。
例如，我们可以使用与门来表示“电源故障”事件，因为在主要事件发生之前，需要同时存在多个子事件。
我们可以使用或门来表示“显示器故障”事件，因为存在多种故障模式。
同时，我们还需要添加引导逻辑，用于上述子事件之间的依赖关系。
例如，“电源线断裂”和“电源连接不良”可能是导致“电源故障”的两个原因，所以我们可以使用或门将它们连接起来。
故障树FTA分析
故障树分析（FTA）方法概念：FTA (Failure Tree Analysis) 故障树分析，又称失效树分析。
在系统设计过程中通过对可能造成系统失效的各种因素（包括硬件、软件、环境、人为因素）进行分析，画出逻辑框图（失效树），从而确定系统失效原因的各种可能组合方式或其发生概率，已计算系统失效概率，采取相应的纠正措施，以提高系统可靠性的一种设计分析方法。
故障分析(FTA)是以故障树作为模型对系统经可靠性分析的一种方法。
故障树分析把系统最不希望发生的故障状态作为逻辑分析的目标，在故障树中称为顶事件，继而找出导致这一故障状态发生的所有可能直接原因，在故障树中称为中间事件。
再跟踪找出导致这些中间故障事件发生的所有可能直接原因。
直追寻到引起中间事件发生的全部部件状态，在故障树中称为底事件。
用相应的代表符号及逻辑们把顶事件、中间事件、底事件连接成树形逻辑图，责成此树形逻辑图为故障树。
故障树是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，它用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系。
故障树分析（FTA）方法故障树分析法由美国贝尔电话研究所的沃森（Watson）和默恩斯(Mearns)于1961年首次提出并应用于分析民兵式导弹发射控制系统的。
其后，波音公司的哈斯尔（Hasse）、舒劳德（Schroder）、杰克逊（Jackson）等人研制出故障树分析法计算程序，标志着故障树分析法进入了以波音公司为中心的宇航领域。
1974年，美国原子能委员会发表了以麻省理工学院（MIT）拉斯穆森（Rasmussen）为首的有60名专家参与的安全组进行了两年研究而编写的长达3000页的“商用轻水反应堆核电站事故危险性评价”的报告，该报告采用了美国国家航空和管理部于60年代发展起来的事件树（ET: Event Tree）和故障树分析方法，以美国100座核电反应堆为对象对核电站进行了风险评价，使FTA的应用得到很大发展。
FTA故障树分析：一种深入解析复杂系统故障的方法
FTA故障树分析：一种深入解析复杂系统故障的方法故障树分析（FTA）是一种系统工程方法，用于理解和预测系统故障。
通过系统地分析系统故障的原因和影响，FTA帮助工程师和管理者制定有效的预防和纠正措施。
本文将详细介绍故障树分析的八个关键步骤，并通过增加背景信息、深入分析和具体实例，展示FTA 在实际应用中的价值。
阶段1：收集背景信息在进行故障树分析之前，首先需要收集与故障相关的背景信息。
这包括系统故障的历史记录、相关设备的规格参数、运行环境以及操作和维护流程等。
通过全面了解系统故障的背景，为后续的分析提供坚实的数据基础。
阶段2：总结故障陈述（事实）在收集到足够的背景信息后，需要清晰地总结故障陈述。
这一步骤要求准确地描述故障的现象、发生的时间和地点，以及故障对系统性能的影响。
通过明确故障陈述，为后续的分析提供明确的目标。
阶段3：确立顶层事件（故障或问题）在故障树分析中，顶层事件是指导致系统失效的最终故障或问题。
确立顶层事件是FTA 的核心，它为后续的分析提供了明确的焦点。
在确立顶层事件时，需要综合考虑故障陈述、背景信息以及系统的工作原理。
阶段4：创建故障树，5个为什么创建故障树是FTA的关键步骤之一。
它通过对顶层事件进行层层分解，找出导致故障的根本原因。
在创建故障树时，可以采用“5个为什么”的方法，即针对每个故障现象连续追问五次“为什么”，以深入挖掘故障背后的原因。
通过这种方法，可以构建出一个完整、清晰的故障树，揭示系统故障的内在逻辑。
阶段5：提出调查行动计划在创建了故障树之后，需要制定一个详细的调查行动计划。
该计划应包括调查的目标、方法、资源需求、时间安排等。
通过制定明确的调查行动计划，可以确保调查工作的有序进行，提高调查效率。
阶段6：分析调查结果在收集到调查数据后，需要对数据进行详细的分析。
通过对比故障树中的各个层级，找出实际故障与理论预测之间的差异和联系。
在这一阶段，可以采用统计分析、因果分析等方法，深入挖掘故障背后的深层次原因。
FTA故障树分析
FTA故障树分析故障树分析（FTA）是一种系统性的、结构性的故障分析方法，通过分析系统中的可能性故障和相互之间的关系，确定导致系统故障的主要原因。
FTA是一种量化的方法，可以帮助工程师找出潜在的故障模式，预测系统的可靠性，从而采取预防措施，保证系统运行的稳定性和可靠性。
下面将对FTA的基本原理、步骤和应用进行详细介绍。
FTA的基本原理是基于逻辑关系的思想，通过建立一个树状结构图来描述系统中可能出现的故障和各种原因之间的逻辑关系。
故障树的根节点是系统的故障，树的其他节点是导致系统故障的基本事件或子系统故障。
每个节点之间通过逻辑门（如与门、或门、非门等）连接起来，表示它们之间的逻辑关系。
通过逻辑运算，可以计算出导致系统故障的可能性。
FTA的步骤主要包括：1.确定系统边界：首先要确定系统的边界，明确需要进行故障分析的系统范围。
2.确定系统故障：确定系统中可能出现的故障，这些故障可以是设备故障、人为错误、设计缺陷等。
3.确定基本事件：针对每种故障，确定导致这种故障的基本事件，也就是这种故障发生的最小单位。
4.建立故障树：根据基本事件之间的逻辑关系，建立故障树，将所有的基本事件和故障之间通过逻辑门相连接。
5.分析故障树：通过对故障树的逻辑运算和评估，计算出导致系统故障的可能性。
6.识别潜在故障模式：通过对故障树的分析，找出导致系统故障的主要原因，识别潜在的故障模式。
7.制定预防措施：根据故障树的分析结果，制定相应的预防措施，避免系统故障的发生。
FTA的应用范围非常广泛，可以应用于各种行业和领域的系统分析和故障预测中。
以下是FTA的一些应用场景：1.工业生产：在工业生产中，FTA可以用于分析生产系统中可能出现的故障，预测生产设备的可靠性，帮助企业提前发现潜在的故障隐患，确保生产线的正常运行。
2.航空航天：在航空航天领域，FTA可以用于分析飞机系统的故障原因，预测飞机的可靠性，提高航空器的安全性和可靠性。
3.核电站：在核电站领域，FTA可以用于分析核电站系统中可能出现的故障，评估核电站的安全性和可靠性，确保核电站的运行安全。
故障树分析方法(FTA)
故障树分析方法（FTA）
1.确定系统：首先，确定要进行故障树分析的系统。
这可以是任何类
型的系统，如电力系统、交通系统或工业生产系统。
2.定义故障：确定可能导致系统故障的故障模式。
这些故障可以是硬
件故障、软件故障或运营失误等。
3.构建故障树：根据系统中不同组件之间的逻辑关系，构建故障树。
故障树是一个逆推的树形图，从故障事件开始，逐步追溯到其潜在原因。
4.分析故障树：通过计算不同故障模式的概率，评估系统的可用性。
这可以通过使用概率论的方法，如布尔代数、事件树分析或蒙特卡洛模拟等。
5.识别关键故障：确定导致系统故障的关键故障模式。
这些故障模式
可能会导致系统的重大损失或影响其正常运行。
6.提出解决方案：基于故障树分析的结果，提出改进系统可靠性的解
决方案。
这可以包括改变系统设计、增加备件或实施更严格的维护程序等。
然而，故障树分析方法也有一些限制。
首先，它需要大量的数据和专
业知识来构建和分析故障树。
其次，故障树只能分析已知的故障模式，而
无法处理未知的故障。
总之，故障树分析方法是一种强大的工具，可以帮助评估和分析系统
可靠性。
它可以用于预测潜在的故障模式，并提供改进系统可靠性的解决
方案。
尽管存在一些限制，但故障树分析方法仍然是一种广泛应用于工程
和管理领域的方法。
fta故障树分析法
fta故障树分析法故障树分析法（FTA）是一种系统性的故障分析方法，用于识别和分析故障根本原因。
它是在20世纪50年代初由美国国防军工业界引入的，并在之后的几十年中得到了广泛应用和发展。
故障树分析法可以帮助工程师和专业人士深入了解故障发生的机制，以便采取相应的预防和修复措施，保证系统的可靠性和安全性。
故障树分析法的基本原理是将系统的故障看作是一个树形结构，通过逐步推导和分析，找到导致故障的基本事件，并最终找出根本的故障原因。
在进行故障树分析时，首先需要确定故障的定义和边界条件，即明确故障的性质和发生的条件。
然后，将故障定义为顶事件，通过逆向分析确定导致顶事件的基本事件，并根据逻辑关系构建树形结构。
基本事件可以是设备故障，也可以是人为操作失误等。
最后，通过定量或定性的方法对整个故障树进行评估，确定哪些事件是关键事件，从而确定系统的可靠性和安全性。
故障树分析法在实际应用中具有广泛的适用性。
首先，它可以在系统设计阶段进行故障分析，早期发现和解决潜在的故障隐患。
其次，它可以作为一种预防性的分析工具，帮助工程师识别系统中的薄弱环节，并制定相应的改进和加固措施。
此外，它还可以作为事故调查和故障分析的方法之一，帮助工程师找出故障的根本原因，防止类似故障的再次发生。
故障树分析法的应用领域非常广泛，涵盖了航空航天、电力、铁路、化工、石油等众多行业。
以航空航天领域为例，故障树分析可以用于分析飞机系统的各个故障模式和失效原因，帮助工程师设计出更加可靠和安全的飞行器。
在电力系统中，故障树分析可以用于分析电网中的各种故障模式，比如短路、断路等，以确保电力系统的稳定性和可靠性。
在化工和石油行业中，故障树分析可以用于分析装置的各种故障模式和失效原因，以避免事故和事故扩大。
然而，故障树分析法也存在一些局限性和挑战。
首先，故障树分析需要大量的数据和专业知识，对分析人员的要求较高。
其次，故障树分析只能分析单一故障模式，对复杂系统的分析比较困难。
故障树分析FTA
析的事件。
它表示省略事件，主要用于表示不必 菱形の枠 进一步剖析的事件和由于信息不足，
不能进一步分析的事件 。
ａ ａ FTA图示上表示关联部分的移动或者 (IN) (OUT) 三角形の是枠 连接。三角形顶上的线表示向此方
向移动，横向的表示横向移动。
X
表示出现所有输入现象时才会引起输
故障树分析 (Fault Tree Analysis)
何谓FTA？
原因
问题
原因
原因
• 一个问题不只有一个原因。
何谓FTA？
滑跤了
跌跤了
绊倒了
踩空了
何谓FTA？
原因
原因 = 问题
原因
原因
• 有时原因也是问题。 • 此外,对于问题也有很多的原因。
何谓FTA？
鞋底磨光
滑倒了 = 为什么滑倒了？
（※在原理上是摩擦 系数太小）
火种
起火 and
燃烧物
起火是因为有「火种」而且还有 「燃烧物」才会发生。
→双方只要一个不存在,就不会 发生「and」。
车祸 or
打瞌睡 速度太快
交通事故因「打瞌睡」发生,也会 因「速度太快」而发生。
→只要有一个存在,就会发生 「or」。
FMEA与FTA
目的 对象
重点 方法 输入 输出
FMEA 分析识别缺陷
故障树分析的基本程序
6.画出故障树: 从顶上事件开始，采取演绎分析方法，逐层 向下找出直接原因事件，直到所有最基本的事件为止。每 一层事件都按照输入（原因）与输出（结果）之间逻辑关 系用逻辑门连接起来。这样得到的图形就是事故树图。要 注意，任何一个逻辑门都有输入与输出事件，门与门之间 不能直接相连。初步编好的事故树应进行整理和简化，将 多余事件或上下两层逻辑门相同的事件去掉或合并。如有 相同的子树，可以用转移符号表示省略其中一个，以求结 构简洁、清晰。
故障树分析
故障树分析故障树分析（Fault Tree Analysis，简称FTA）是一种系统性、定量的故障分析方法，广泛应用于工程领域，有助于预测和预防系统故障的发生。
故障树分析将系统或者设备的故障看作是由一个或多个基本事件（Basic Event）的特定组合引起的，通过构建故障树来分析系统的故障演化过程，从而找出一系列可能导致故障的路径，提供预防、检测和修复的方法。
1.确定所要分析的系统：首先明确需要进行故障树分析的系统，并确定系统的功能、结构、输入和输出等重要参数。
2.确定故障模式：通过调研、数据收集等方式，确定系统可能出现的故障模式，包括组件失效、负载超限、环境因素等等。
3. 构建故障树：根据系统的功能和结构，确定顶事件（Top Event），即整个系统故障的最终结果，然后逐级地构建故障树，包括中间事件和基本事件。
中间事件是由一个或多个基本事件组合而成，表达了一系列故障发生的可能性。
4.确定事件发生概率：对于每个基本事件，通过分析历史数据、可靠性测试等方式，确定其发生概率。
5.分析故障路径：通过分析故障树，找出导致顶事件发生的可能路径，即从根事件到顶事件的所有组合。
6.评估系统可靠性：根据基本事件的发生概率和路径的组合方式，计算系统的失效概率，评估系统的可靠性。
7.提出预防和修复措施：根据故障树分析的结果，找出导致故障的根本原因，并提出相应的预防和修复措施，以提高系统的可靠性。
1.可定量分析：通过计算基本事件的发生概率和故障路径的组合方式，对系统的可靠性进行定量评估，提供了客观的数据支持。
2.易于理解和沟通：故障树结构清晰、简明，易于理解和沟通，使得各方能够共同参与故障分析工作。
3.发现故障原因：通过分析故障树，可以找出导致系统故障的根本原因，从而提出相应的预防和修复措施。
4.预防故障发生：通过分析系统的故障树，可以预测潜在的故障路径，及时采取措施，避免故障的发生。
然而，故障树分析也存在一些局限性：1.数据获取困难：确定基本事件的发生概率需要依赖可靠的数据，但是有时候数据获取困难，可能需要依赖经验估计。
故障树分析法FTA分析
故障树分析法FTA分析故障树分析法（Fault Tree Analysis，FTA）是一种用于对系统或过程中故障发生的可能性进行评估的可靠性分析方法。
故障树通过按照逻辑关系构建树状结构来描述故障事件的发生过程，并通过计算故障树中的逻辑门实现对系统故障概率的定量分析。
故障树分析法已被广泛应用于航空航天、核能、电力、石油化工等高可靠性系统的设计和运行管理中。
故障树分析法的基本思想是将系统故障事件看作是一系列基本事件通过逻辑门连接形成的逻辑链条。
基本事件是指不能再进一步分析的故障原因，而逻辑门则用来描述故障事件之间的逻辑关系。
常用的逻辑门有与门、或门、优先与门和优先或门。
在进行故障树分析时，需要先确定要分析的故障事件，然后根据实际情况选择逻辑门和基本事件。
接下来，需要进行事件树的构建，即先确定最顶层的故障事件，然后逐步分析该事件的各个子事件，直至确定了所有的基本事件。
在故障树中，每个事件都有一个概率分配给它，表示事件发生的可能性。
这些概率可以通过历史数据、专家判断、实验数据等方式进行确定。
对于每个逻辑门，都有一个逻辑关系的运算符，用来计算树状结构上各个事件的概率。
计算方法根据逻辑门的不同而有所不同。
故障树分析法的优点是能够清晰地了解系统中故障发生的逻辑关系和可能性，并能帮助分析人员确定系统中的薄弱环节。
此外，它还能为系统的可靠性和安全性提供科学的依据。
然而，故障树分析法的缺点是分析过程相对繁琐，对专业知识和经验要求较高。
因此，在使用故障树分析法时要慎重选择分析对象，并进行充分的培训和准备。
总之，故障树分析法是一种有效的可靠性分析方法，可以帮助人们全面评估系统的可靠性和安全性。
它的应用范围广泛，但也存在一些局限性。
未来，随着技术的不断发展，故障树分析法将进一步完善和应用于各个领域的系统。
故障树分析法(FTA)
故障树分析(Fault Tree Analysis，简称FTA)
通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境、人为因素 进行分析，采用由上往下的演绎式失效分析法，并用逻辑图把 这些事件之间的逻辑关系表达出来，从而确定产品的故障原因 的各种可能组合方式和（或）其故障概率。
定性分析 定量分析
2 FTA目的
帮助判明可能发生的故障模式和原因； 发现可靠性和安全性薄弱环节，采取改进措施，以提高产 品的可靠性和安全性； 计算故障发生概率； 发生重大故障或事故后，FTA是故障调查的一种有效手段， 可以系统而全面的分析事故原因，为故障“归零”提供支持；
指导故障诊断，改造使用和维修方案等；
3 FTA特点
是一种自上而下的图形演绎方法； 较大的灵活性； 综合性：硬件、软件、环境、人为因素等； 主要用于安全性分析；
4 FTA应用要求
在产品研制就应进行FTA，以便早期发现问题并进行改进； 随着设计工作的进展，FTA应不断补充、修改、完善；
“谁设计，谁分析” 故障树应由设计人员在DFMEA基础上建立；依靠专业人员 协助、指导，并由有关人员审查，以保证故障树逻辑关系 的正确性；
应与DFMEA工作相结合 通过DFMEA找出影响安全的关键故障模式，作为顶事件， 建立故障树进行多因素分析，找出各种故障模式组合，为 改进设计提供依据。
最小割集
割集：故障树中一些基本事件的结合； 最小割集：当割集中的基本事件同时发生，顶事件才能发生的 基本事件的集合。
注：最小割集可以包含一个或数个基本事件
10 分析程序
建立FTA步骤
1）广泛收集并分析系统及其故障的有关资料； 2）选择顶事件； 3）建造FTA； 4）简化FTA。
分析步骤
fta故障树分析法
fta故障树分析法
FTA（失效机制分析）故障树分析法是一种逐步排除故障的分析方法，旨在通过系统地分析和排除故障机制最终定位故障原因。
FTA故障树分析
法是一种模型式的、由检修专家指导的分析过程，他们可以利用故障矩阵、函数图和FTA树来建模故障的可能机制并针对有可能的故障机制进行排除。
故障树分析法的步骤：1、确定故障机制：专家需要分析所有的客观资料，包括产品的结构特点、历史记录、用户反映的问题。
在根据这些信息，确
定当前可能存在的故障机制2、建立故障树：专家可以利用故障树来表示
完整的失效机制，并通过排除不合理的情况，进行有效的检查和故障定位。
3、排除有可能的故障机制：针对可能存在的故障机制，通过实际检查、
实验和比对等手段，进行故障排除。
4、确定最终的故障机制：经过上述
操作，可以确定故障机制的定位，即能够排除的最有效的故障原因。
fta故障树与树图区别？
FTA（Fault Tree Analysis，故障树分析）和树图（Tree Diagram）是两种不同的图形分析工具，用于系统故障分析和问题解决。
它们有以下主要区别：
1. FTA（Fault Tree Analysis）故障树分析：
- FTA 是一种定性和定量分析方法，用于识别系统故障的潜在原因以及如何预防或减少这些故障发生的概率。
- FTA 使用逻辑门（如与门、或门、非门等）来描述系统中故障发生的逻辑路径，通过逻辑组合来分析导致顶层事件（系统故障）的基础事件（造成故障的原因）。
- FTA 的输出是一个故障树结构图，用于显示系统故障事件与其潜在原因之间的逻辑关系。
2. 树图（Tree Diagram）：
- 树图是一种图形化的结构，常用于组织和展示复杂问题的分解结构，将主题分解为更小的子主题或细分项。
- 树图通常用于展示层次结构，从一个主题不断展开，显示其下级子项或细分内容，便于全面理解问题的结构关系。
- 树图在项目管理、决策分析、知识结构等领域得到广泛应用，有助于清晰展示复杂关系和逻辑结构。
总的来说，FTA主要用于分析系统故障的逻辑关系和概率，
重点在于找出故障原因和风险因素；而树图更注重于展示问题的层次结构和组织，便于整体理解和分解复杂问题。
使用这两种分析工具可以帮助有效地分析问题、制定解决方案和管理风险。
FTA故障树分析
FTA故障树分析FTA故障树分析（Fault Tree Analysis）是一种用于系统故障分析与风险评估的可靠性工程方法。
通过构建故障树模型来分析系统故障发生的可能性和原因，可帮助工程师和决策者制定有效的风险管理策略。
以下是对FTA故障树分析的详细介绍。
首先，FTA故障树分析的目的是确定一个系统或过程故障发生的可能性和原因。
它将系统的故障事件作为顶事件，然后通过组合故障的基本事件来构建故障树。
基本事件是导致顶事件发生的故障原因或条件。
在故障树中，顶事件的发生被称为“失效”，而基本事件则被称为“失效事件”。
在构建故障树之前，需要明确系统的边界和范围。
边界定义了故障树分析所关注的系统或过程的边界，而范围限定了分析的深度和详细程度。
确定边界和范围后，可以开始构建故障树。
故障树的构建通常从顶事件开始，将顶事件表示为一个方框，并标注其名称。
然后，通过画线和逻辑关系符号将与顶事件相关的基本事件连接起来。
逻辑关系符号包括AND门（表示多个事件全部发生）、OR门（表示多个事件中至少一个发生）和NOT门（表示一些事件不发生）。
通过使用这些逻辑关系符号，可以描述故障事件之间的关系和条件。
在构建故障树时，需要考虑以下几个因素：1.选择适当的基本事件：基本事件应具有清晰的定义和可测量性，并且能够准确地表示故障原因或条件。
2.确定基本事件之间的逻辑关系：根据实际情况，选择适当的逻辑关系符号来描述基本事件之间的关系。
3.评估基本事件的概率：对于每个基本事件，需要进行概率评估，以确定其发生的可能性。
可以使用历史数据、专家判断或定量分析等方法进行概率评估。
4.分析故障树：通过对故障树进行逻辑化简、概率传递和重要性分析等步骤，可以得到对系统故障发生概率和重要基本事件的评估结果。
总之，FTA故障树分析是一种可靠性工程方法，用于系统故障分析和风险评估。
它可以通过构建故障树模型，确定系统故障发生的可能性和原因。
经过逻辑化简、概率传递和重要性分析等步骤，可以得到对系统故障发生概率和关键基本事件的评估结果。
故障树分析方法
2003年12月
选择顶事件，首先要明确系统正常和故障状态的定义；其次要对系统的故障作为初步分析，找出系统组成部分（元件、组件、部件）可能存在的缺陷，设想可能发生的各种的人为因素，推出这些底事件导致系统故障发生的各种可能途径（因果链），在各种可能的系统故障中选出最不希望发生的事件作为顶事件。 对于复杂的系统，顶事件不是唯一的，必要时还可以把大型复杂的系统分解为若干个相关的子系统，以典型中间事件当作故障树的顶事件进行建树分析，最后加以综合，这样可使任务简化并可同时组织多人分工合作参与建树工作。
2003年12月
2003年12月
所谓故障树分析，就是首先选定某一影响最大的系统故障作为顶事件，然后将造成系统故障的原因逐级分解为中间事件，直至把不能或不需要分解的基本事件作为底事件为止，这样就得到了一张树状逻辑图，称为故障树。如图1-1所示就是一简单的故障树。这一简单故障树表明：作为顶事件的系统故障是由部件A的故障或部件B的故障引起的，而部件A的故障可能由元件1引起，也可能由元件2引起，部件B的故障则由元件3和元件4同时发生故障时引起，这样，就将引起系统故障的基本原因及影响途径表达得一清二楚。 更一般地说，故障树分析就是以故障树为基础，分析影响顶事件发生的底事件种类及其相对影响程度。故障树分析包括以下几个主要步骤：建立故障树、故障树的定性分析和故障树的定量分析。
2003年12月
②当 为相斥事件时，有 和的概率 （1-13） 积的概率 （1-14）
图1-5 故障树简化实例
简化实例 下面以两个简单的例子来说明故障树的简化过程。 对图1-5（a），故障树的简化过程如下 对图1-5（b），故障树的简故障树作定性分析的主要目的是为了弄清系统（或设备）。 出现某种故障（顶事件）可能性有多少，亦即分析有哪些因素会引发系统的某种故障。定性分析首先必须确定系统的最小割集。 ⑴割集和最小割集 割集是引起系统故障发生的几个故障底事 件的集合，即一个割集代表了系统发生故障的一种可能性或一种故障模式。 如一故障树的底事件集合为 ,当有一子集 当 ， 当满足条件 时，使 ，亦即该子集所含之全部底事件均发生时，顶事件必然发生，则该子集就是割集，其割集数为K。
故障树(FTA)方法详细讲解
最终结果为：
T x1 x2 M1 x1 x2 x3 x6 x8 (x4 x7 ) (x5 x7 )
最小割集比较
最小割集：若将路集中所含的底事件任意去掉一个 就不再成为路集了，这样的路集就是最小路集。
最小割集的意义
最小割集对降低复杂系统潜在事故风险具有重大 意义
如果能使每个最小割集中至少有一个底事件恒不发生 (发生概率极低)，则顶事件就恒不发生(发生概率极 低) ，系统潜在事故的发生概率降至最低
消除可靠性关键系统中的一阶最小割集，可消除 单点故障
4.依据基本事件结构重要度系数确定安全控制优选方案
由FTA分析得出的各基本事件的结构重要度系数知，各基本事件对 顶上事件影响重要程度的相对大小，籍此可以找出系统的最薄弱环节， 从而确定所应采取相应安全措施的优先顺序，实现对生产安全进行科学 、合理、有效的控制。
I(6) = I(7) = I(10) = I(11) = I(12) = I(13) = I(14) = I(15) = I(16) = I(17) = I(18) = I(19) = I(20)
I(3) = I(4) = I(5) = I(8) = I(9)
I(1) = I(2) （3）根据结构重要系数近似计算公式，得到 因此，得到结构重要度顺序为
x2
x3
x6
x8
x2
上行法求解最小割集
上行法：利用集合运算规则进行简化，吸收运算。 上例中，底事件的上一级为：
M 4 x4 x5; M5 x6 x7 ; M6 x6 x8;
往上一级： M2 M4 M5 (x4 x5 ) (x6 x7 );
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1.故障树分析法的产生与特点
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 (Fault 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。
2.故障树的构成和顶端事件的选取
一个给定的系统，可以有各种不同的故障状态（情况）。
所以在应用故障树分析法时，首先应根据任务要求选定一个特定的故障状态作为故障树的顶端事件，它是所要进行分析的对象和目的。
因此，它的发生与否必须有明确定义；它应当可以用概率来度量；而且从它起可向下继续分解，最后能找出造成这种故障状态的可能原因。
构造故障树是故障树分析中最为关键的一步。
通常要由设计人员、可靠性工作人员和使用维修人员共同合作，通过细致的综合与分析，找出系统故障和导致系统该故障的诸因素的逻辑关系，并将这种关系用特定的图形符号，即事件符号与逻辑符号表示出来，成为以顶端事件为“根”向下倒长的一棵树—故障树。
3.故障树分析的基本程序
⑴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。
⑵调查事故。
收集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能要发生的事故。
⑶确定顶上事件。
要分析的对象事件即为顶上事件。
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。
⑷确定目标值。
根据经验和事故案例，经统计分析后，求解事故发生的概率（频率），作为要控制的事故目标值。
⑸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。
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⑹画出故障树。
从顶上事件起，一级一级找出直接原因事件，到所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。
⑺定性分析。
按故障树结构进行简化，确定各基本事件的结构重要度。
⑻事故发生概率。
确定所有事件发生概率，标在故障树上，进而求出顶上事件的发生概率。
⑼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。
⑽分析。
故障树分析不仅能分析出事故的直接原因，而且能深入提示事故的潜在原因，因此在工程或设备的设计阶段、在事故查询或编制新的操作方法时，都可以使用故障树分析对它们的安全性做出评价。