簡介
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态。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,并且找到最好的方式降低風險,或是确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、化工制程、制藥、石化業及其他高風險産業,也會用在其他領域的風險識别,例如社會服務系統的失效。故障樹分析也用在軟件工程,在偵錯時使用,和消除錯誤原因的技術很有關系。
在航空航天領域中,更廣泛的詞語“系統失效狀态”用在描述從底層不希望出現的狀态到最頂層失效事件之間的故障樹。這些狀态會依其結果的嚴重性來分類。結果最嚴重的狀态需要最廣泛的故障樹分析來處理。這類的“系統失效狀态”及其分類以往會由機能性的危害分析來處理。
比較
故障樹分析是演繹推理,是從上到下的方式,分析複雜系統初始失效及事件的影響。故障樹分析恰好和失效模式與影響分析(FMEA)相反,FMEA是歸納推理,是從下到上的方式,分析設備或是子系統的單一元件失效或是機能失效的影響。故障樹分析若用來分析系統如何避免單一般(或是多重)初始故障發生,是很好的工具,但無法用故障樹分析找到所有可能的初始故障。FMEA可以用窮舉的方式列出所有的初始故障,并識别其局部的影響,不适合用來檢驗多重失效,或是他們對系統層級的影響。故障樹分析會考慮外部事件,而FMEA不會在民航機産業常會同時使用故障樹分析及失效模式與影響分析,并且用故障模式效應概述(failure mode effects summary,FMES)作為兩者的界面。
其他可以取代故障樹分析的分析方式有可靠度方塊圖(RBD,也稱為相依圖dependence diagram,簡稱DD)及馬爾可夫鍊。可靠度方塊圖等效于成功樹分析(STA),在邏輯上恰好和故障樹分析相反,而且用路徑來代替閘。相依圖和成功樹分析成功(避免不想要事件)的機率,而不是不想要事件發生的機率。
實例
針對液壓調高系統存在動态失效特性問題,采用基于離散時間貝葉斯網絡(DTBN)的動态故障樹分析方法進行分析。研究一種基于DTBN的動态故障樹分析方法,給出動态故障樹向DTBN轉化以及用DTBN求解各時間段和任務時間内頂事件的發生概率、基本事件的後驗概率和概率重要度的方法。利用基于DTBN的動态故障樹分析方法構建液壓調高系統動态故障樹,并将其轉化為DTBN。利用貝葉斯網絡雙向推理計算各時間段和任務時間内液壓調高系統的失效概率和各元件的後驗概率與概率重要度,為發現液壓調高系統薄弱環節、提高系統可靠性提供依據。



















