故障樹分析法及其在系統(tǒng)可靠性分析中的應用

故障樹分析法及其在系統(tǒng)可靠性分析中的應用1.本文概述故障樹分析法（FaultTreeAnalysis,FTA）是一種廣泛應用于系統(tǒng)可靠性分析的定量分析方法。它通過邏輯圖形的方式，系統(tǒng)地展示出導致系統(tǒng)級故障的各種原因及其相互關系。本文首先介紹了故障樹分析法的基本概念和構建方法，然后詳細闡述了其在系統(tǒng)可靠性分析中的應用，包括如何識別潛在的故障模式、評估系統(tǒng)的可靠性以及優(yōu)化系統(tǒng)的設計方案。在本文概述部分，我們將討論故障樹分析法的重要性和它在提高系統(tǒng)安全性和可靠性方面的作用。通過故障樹的構建和分析，工程師能夠更加清晰地理解系統(tǒng)的復雜性，識別出關鍵的故障點，并采取相應的預防措施。本文還將探討故障樹分析法在不同領域的應用案例，展示其在實際工程問題解決中的有效性。通過本文的閱讀，讀者將能夠掌握故障樹分析法的基本原理和應用技巧，為提升系統(tǒng)可靠性和安全性提供有力的工具和方法。2.故障樹分析法的基本原理故障樹分析法（FaultTreeAnalysis,FTA）是一種廣泛應用于系統(tǒng)可靠性分析的定性和定量分析方法。它通過邏輯圖形的方式，系統(tǒng)地展示出導致某一特定系統(tǒng)故障（稱為頂事件）的所有可能原因及其相互關系。故障樹分析法的核心是構建一棵“故障樹”，這棵樹的根節(jié)點代表系統(tǒng)可能出現(xiàn)的某一故障（頂事件），而樹的枝葉則代表導致這一故障發(fā)生的各種可能事件。這些事件通過邏輯門（如“與門”和“或門”）相互連接，表示事件之間的邏輯關系。與門（ANDGate）：所有輸入事件都必須發(fā)生，輸出事件才會發(fā)生。在故障樹中，與門通常用一個圓形表示，輸入事件從圓的邊緣引出，匯聚到圓心。或門（ORGate）：只要有一個輸入事件發(fā)生，輸出事件就會發(fā)生?；蜷T在故障樹中通常用一個矩形表示，輸入事件從矩形的一邊引出，匯聚到另一邊的矩形中心。條件事件：表示系統(tǒng)在特定條件下才會發(fā)生的事件，可以是系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯關系，也可以是外部環(huán)境因素。確定頂事件：明確分析的目標，即系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障或不希望發(fā)生的事件。識別可能導致頂事件的基本事件：通過系統(tǒng)分析，找出所有可能導致頂事件發(fā)生的直接原因。確定事件之間的邏輯關系：使用與門和或門，根據(jù)事件之間的相互作用和依賴關系，構建故障樹的結構。定量分析（可選）：對故障樹進行定量分析，計算頂事件發(fā)生的概率，以及各基本事件對頂事件發(fā)生概率的貢獻度。故障樹分析法不僅可以用于識別和評估系統(tǒng)潛在的故障模式，還可以幫助設計更可靠的系統(tǒng)，預防故障的發(fā)生。它還可以用于制定維護策略，優(yōu)化系統(tǒng)的運行和維護成本。3.故障樹分析法的實施步驟需要明確所分析的系統(tǒng)及其主要功能。這包括確定系統(tǒng)的輸入、輸出以及關鍵的性能指標。對系統(tǒng)的清晰定義有助于建立準確的故障樹模型。頂事件是故障樹分析的起點，通常是系統(tǒng)失效或性能降低的最不希望發(fā)生的事件。頂事件的選擇應基于系統(tǒng)的重要性和風險性。在確定了頂事件后，需要從頂事件開始，逐步分析導致該事件發(fā)生的所有可能原因，包括硬件故障、軟件錯誤、環(huán)境因素等。這些原因被作為故障樹的子事件，并連接到頂事件上。每個子事件可以繼續(xù)分解為更小的子事件，直到所有的原因都被詳細列出。分析故障樹是為了找出導致頂事件發(fā)生的所有可能路徑。這包括確定每個子事件的概率和影響，以及它們之間的邏輯關系。通過對故障樹的分析，可以確定哪些子事件是導致頂事件發(fā)生的關鍵故障模式。同時，可以評估每個關鍵故障模式的風險，包括其發(fā)生的概率和影響。根據(jù)故障樹分析的結果，制定針對性的預防措施，以減少關鍵故障模式的發(fā)生概率。同時，制定應急計劃以應對可能發(fā)生的故障，確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。故障樹分析不是一次性的任務，而是需要持續(xù)監(jiān)控和更新。隨著系統(tǒng)的運行和環(huán)境的變化，新的故障模式可能會出現(xiàn)。需要定期更新故障樹模型，以確保分析的準確性和有效性。4.故障樹分析法的應用案例故障樹分析法（FaultTreeAnalysis,FTA）是一種廣泛應用于系統(tǒng)可靠性分析的定性和定量分析方法。通過圖形化的方式，故障樹分析法展示了導致系統(tǒng)級故障的各種原因及其邏輯關系。在系統(tǒng)可靠性分析中，故障樹分析法可以幫助工程師識別潛在的故障模式，評估系統(tǒng)的安全性和可靠性，并為改進設計和制定預防措施提供依據(jù)。在核電廠的安全分析中，故障樹分析法是一種重要的工具。通過構建故障樹，分析師可以識別導致放射性物質泄漏等嚴重事故的各種可能原因。例如，對于一個核反應堆冷卻系統(tǒng)，故障樹可以展示從基礎設備故障到最終系統(tǒng)失效的完整邏輯鏈。這包括了泵的故障、傳感器的失效、操作員的錯誤操作以及安全系統(tǒng)的不充分響應等。通過分析這些路徑，核電廠的管理者可以采取相應的預防措施，如定期維護、改進操作程序和增強安全系統(tǒng)，以確保核電廠的安全可靠運行。故障樹分析法在航空航天領域同樣發(fā)揮著重要作用。在飛機設計和測試階段，故障樹分析被用來評估飛機系統(tǒng)的安全性和可靠性。例如，對于飛機的自動駕駛系統(tǒng)，故障樹可以幫助工程師識別可能導致系統(tǒng)失效的原因，如軟件缺陷、硬件故障或環(huán)境因素。通過這些分析，可以對系統(tǒng)進行優(yōu)化和改進，確保飛機在各種情況下都能安全飛行?；ば袠I(yè)的生產(chǎn)過程往往涉及到易燃易爆和有毒物質，因此系統(tǒng)的安全性至關重要。故障樹分析法在這里被用來評估和預防可能導致事故的故障模式。例如，在化工廠的生產(chǎn)線上，故障樹可以揭示導致化學反應失控或泄漏的各種因素，包括原料的不純、設備老化、操作失誤和環(huán)境變化等。通過對這些潛在風險的認識和管理，化工企業(yè)可以有效地提高生產(chǎn)過程的安全性。在醫(yī)療設備的設計和維護中，故障樹分析法也扮演著關鍵角色。醫(yī)療設備如心臟起搏器、呼吸機和手術機器人等，其可靠性直接關系到患者的安全和治療效果。通過故障樹分析，可以識別和預防可能導致設備失效的原因，從而確保醫(yī)療設備在關鍵時刻的可靠性?？偨Y來說，故障樹分析法在多個行業(yè)中都有廣泛的應用，它通過系統(tǒng)地分析和識別潛在的故障模式，為提高系統(tǒng)的安全性和可靠性提供了有力的支持。通過故障樹的構建和分析，工程師和管理者可以更好地理解系統(tǒng)的復雜性，制定有效的預防措施，從而保障人們的生命財產(chǎn)安全。5.故障樹分析法的優(yōu)勢與局限性圖形化表示：故障樹分析法通過樹狀圖的形式，清晰地展示了從基本事件到頂事件的邏輯關系，使得復雜的系統(tǒng)故障分析變得直觀易懂。系統(tǒng)性分析：FTA能夠全面地識別系統(tǒng)中可能導致系統(tǒng)故障的各種因素，包括設計缺陷、操作失誤、環(huán)境因素等，有助于系統(tǒng)地分析和改進系統(tǒng)的可靠性。定量評估：通過概率論和統(tǒng)計方法，F(xiàn)TA可以定量地計算系統(tǒng)故障的概率，為決策者提供科學的決策依據(jù)。預防性維護：通過對故障樹的分析，可以提前識別潛在的故障模式，采取預防性維護措施，減少故障發(fā)生的概率。優(yōu)化資源分配：FTA有助于確定系統(tǒng)中的關鍵部件和薄弱環(huán)節(jié)，從而合理分配維護資源，提高資源利用效率。數(shù)據(jù)依賴性：FTA的準確性在很大程度上依賴于輸入數(shù)據(jù)的質量和完整性，如果基礎數(shù)據(jù)不足或不準確，分析結果可能會產(chǎn)生誤導。復雜性管理：對于非常復雜的系統(tǒng)，構建和分析故障樹可能會變得非常耗時和困難，需要專業(yè)的知識和技能。靜態(tài)分析：傳統(tǒng)的FTA是一種靜態(tài)分析方法，它可能無法充分考慮系統(tǒng)運行過程中的動態(tài)變化和時間相關因素。主觀判斷：在構建故障樹時，分析人員的主觀判斷可能會影響結果，特別是在確定事件概率和邏輯門結構時。更新和維護：隨著系統(tǒng)的變化和新信息的出現(xiàn)，故障樹需要定期更新和維護，以保持其分析結果的時效性和準確性。在撰寫文章時，應詳細討論這些優(yōu)勢和局限性，并結合實際案例來說明故障樹分析法在系統(tǒng)可靠性分析中的具體應用和效果。同時，還可以探討如何克服這些局限性，以及與其他分析方法結合使用的可能性，以提高整體的分析效率和準確性。6.故障樹分析法的未來發(fā)展趨勢智能化與自動化：未來的故障樹分析將更加依賴于人工智能和機器學習技術，通過自動化的數(shù)據(jù)收集和處理，提高故障樹構建和分析的效率與準確性。智能算法將有助于自動識別和更新故障樹模型，減少人為錯誤，提高分析的可靠性。多學科融合：故障樹分析法將與其他學科如系統(tǒng)工程、控制理論、數(shù)據(jù)分析等領域更緊密地結合，形成跨學科的綜合分析方法。這將有助于從不同角度和層面深入理解系統(tǒng)的復雜性和脆弱性，為系統(tǒng)的可靠性提供更全面的保障。大數(shù)據(jù)應用：隨著大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，故障樹分析將能夠利用大量的歷史數(shù)據(jù)和實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，進行更深入的統(tǒng)計分析和概率評估。這將使得故障預測更為精確，有助于提前發(fā)現(xiàn)潛在的風險和故障模式。模型共享與標準化：為了提高故障樹分析的通用性和可復用性，未來的發(fā)展趨勢將傾向于建立共享的故障樹模型庫和標準化的分析流程。這將促進不同領域和行業(yè)之間的知識共享和技術交流，提高整體的分析效率。實時監(jiān)控與動態(tài)更新：隨著物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術的發(fā)展，故障樹分析將能夠實現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)的實時監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)動態(tài)更新故障樹模型。這將使得故障樹分析更加貼合實際運行情況，提高對系統(tǒng)狀態(tài)變化的響應速度和適應性。綜合決策支持：故障樹分析法將更加注重與其他決策支持工具的集成，形成綜合的決策支持系統(tǒng)。這將幫助決策者在面對復雜的系統(tǒng)可靠性問題時，能夠基于故障樹分析的結果，做出更加科學和合理的決策。7.結論故障樹分析法（FTA）是一種廣泛應用于系統(tǒng)可靠性分析的強大工具，它通過系統(tǒng)地識別導致系統(tǒng)故障的各種可能原因，幫助工程師和研究人員評估和提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。在本文中，我們詳細探討了故障樹分析法的基本原理、構建過程、分析技術以及在不同領域的應用實例。故障樹分析法是一種有效的系統(tǒng)可靠性評估工具，它通過圖形化的方式展示了系統(tǒng)故障與各種潛在原因之間的邏輯關系，使得分析過程直觀且易于理解。故障樹分析法不僅能夠幫助識別和量化系統(tǒng)故障的概率，還能夠揭示故障發(fā)生的潛在模式和關鍵影響因素，為系統(tǒng)的改進和優(yōu)化提供了科學依據(jù)。通過故障樹分析，可以系統(tǒng)地識別出需要重點關注和改進的環(huán)節(jié)，從而有針對性地采取措施，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。故障樹分析法在多個領域都有廣泛的應用，如航空、核能、化工、醫(yī)療等，這些應用案例證明了故障樹分析法的實用性和有效性。盡管故障樹分析法在系統(tǒng)可靠性分析中具有顯著優(yōu)勢，但在實際應用中也需要考慮到其局限性，如數(shù)據(jù)的不確定性、分析的復雜性等，這要求分析人員具備一定的專業(yè)知識和經(jīng)驗。未來，隨著技術的發(fā)展和數(shù)據(jù)分析工具的進步，故障樹分析法有望與其他分析方法相結合，進一步提高其在系統(tǒng)可靠性分析中的精確度和效率。故障樹分析法是一種極為重要的系統(tǒng)可靠性分析工具，它在提高系統(tǒng)安全性和可靠性方面發(fā)揮著關鍵作用。通過不斷優(yōu)化和完善故障樹分析方法，我們能夠更好地應對復雜的系統(tǒng)工程挑戰(zhàn)，為構建更加安全、可靠的系統(tǒng)提供堅實的基礎。參考資料：隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，變電站通信系統(tǒng)的可靠性變得越來越重要。故障樹分析法是一種有效的可靠性分析方法，它能夠有效地對復雜的系統(tǒng)進行可靠性評估。本文將介紹故障樹分析法在變電站通信系統(tǒng)可靠性分析中的應用。故障樹分析法是一種演繹的可靠性分析方法，它通過將系統(tǒng)的故障或事故邏輯地表述成故障樹，對樹的各個分支進行概率計算，從而得出系統(tǒng)發(fā)生故障的概率。故障樹分析法具有以下優(yōu)點：變電站通信系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的核心組成部分，其可靠性直接關系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。由于變電站通信系統(tǒng)的復雜性，對其進行可靠性分析存在一定的難度。傳統(tǒng)的可靠性分析方法難以全面地考慮系統(tǒng)中各個設備之間的相互影響，而故障樹分析法則能夠有效地解決這一問題。需要對變電站通信系統(tǒng)進行深入的分析，了解系統(tǒng)中各設備之間的關系以及可能出現(xiàn)的故障或事故。根據(jù)這些關系繪制故障樹，將最不希望發(fā)生的故障或事故作為頂事件，將其他設備或因素作為底事件，清晰地表達出它們之間的邏輯關系。通過計算底事件發(fā)生的概率以及各個底事件發(fā)生的概率對頂事件發(fā)生概率的影響程度，得出各個底事件概率重要度。這一步驟需要考慮到各個設備的可靠性數(shù)據(jù)以及設備的運行環(huán)境等因素，從而對各個設備的可靠性進行準確的評估。通過比較各個底事件概率重要度，可以識別出對頂事件發(fā)生影響最大的因素，即關鍵因素。針對這些關鍵因素制定相應的改進措施，如提高設備的可靠性、優(yōu)化系統(tǒng)的運行方式等，從而提高整個通信系統(tǒng)的可靠性。故障樹分析法是一種有效的可靠性分析方法，將其應用于變電站通信系統(tǒng)的可靠性分析中，能夠清晰地表達出系統(tǒng)中各設備之間的邏輯關系、有效地識別出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)和風險點、提供針對性的改進建議，從而顯著提高變電站通信系統(tǒng)的可靠性。在進行具體的可靠性分析時，需要結合實際情況和具體的系統(tǒng)架構進行深入的研究和分析。故障樹分析法是一種廣泛應用于各個領域的分析方法，它通過對系統(tǒng)故障的因果關系進行逐層分析，幫助人們更好地理解系統(tǒng)的可靠性、安全性和性能。在本文中，我們將探討故障樹分析法的基本原理、應用領域、優(yōu)點和不足，以及應用實例和討論。故障樹分析法（FaultTreeAnalysis，簡稱FTA）是一種系統(tǒng)工程技術，通過將系統(tǒng)的故障或事故（稱為頂事件）逐層分解為若干個子系統(tǒng)或組件的故障或事故（稱為中間事件）和更低層次的基本事件（稱為底事件），從而對系統(tǒng)的可靠性、安全性和性能進行深入分析。故障樹分析法可以形象地表示出系統(tǒng)故障的因果關系，幫助分析人員更好地理解系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)和潛在風險。故障樹分析法可以廣泛應用于各個領域，如航空航天、核能工業(yè)、石油化工、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生等。在這些領域中，故障樹分析法可以幫助企業(yè)進行風險評估、可靠性設計、安全性分析和故障診斷等工作。特別是在復雜系統(tǒng)中，故障樹分析法能夠清晰地揭示出各種故障事件之間的關系，為采取有效的預防和控制措施提供有力的支持。能夠清晰地表示出系統(tǒng)故障的因果關系，有助于深入了解系統(tǒng)的可靠性、安全性和性能；有助于識別出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)和潛在風險，為改進設計和操作提供指導；故障樹的建立和求解可能需要借助計算機輔助工具，但目前仍然存在一些技術瓶頸；以某電廠為例，該電廠在生產(chǎn)過程中面臨著諸多安全隱患，為了提高生產(chǎn)安全性和可靠性，采用了故障樹分析法進行風險評估。電廠針對關鍵設備制定了詳細的安全檢查計劃，收集了大量相關數(shù)據(jù)。利用故障樹分析法對這些數(shù)據(jù)進行分析，逐步向上層追溯，找出導致設備故障的根本原因。針對這些原因采取有效的改進措施，例如加強設備維護和保養(yǎng)、優(yōu)化操作流程等。經(jīng)過一段時間的努力，電廠的安全性能得到了顯著提升，設備故障率也明顯下降。故障樹分析法在某些情況下并不能完全替代其他方法。比如，對于一些簡單的系統(tǒng)或過程，采用故障樹分析法可能會過于繁瑣，不如直接運用經(jīng)驗或常識進行判斷。對于某些復雜系統(tǒng)，由于數(shù)據(jù)不足或存在不確定性因素，故障樹分析法的應用也會受到限制。故障樹分析法雖然是一種強大的系統(tǒng)性分析工具，但并不是萬能的。在某些情況下，我們需要結合其他方法和技術來更好地解決實際問題。例如，在某些復雜系統(tǒng)中，故障樹分析法可以與概率風險分析（PRA）或模擬仿真等方法配合使用，以提高分析的準確性和效率。盡管故障樹分析法存在一些局限性，但仍可以通過以下措施來提高其應用效果：故障樹分析法是一種非常重要的系統(tǒng)性分析工具，它可以幫助我們更好地理解系統(tǒng)的可靠性、安全性和性能。盡管這種方法存在一些局限性，但通過不斷完善和提高應用技巧，我們?nèi)匀豢梢猿浞职l(fā)揮其在各個領域中的重要作用。希望本文對故障樹分析法的介紹和分析能對大家有所啟發(fā)和幫助。故障樹分析（FTA）是由上往下的演繹式失效分析法，利用布爾邏輯組合低階事件，分析系統(tǒng)中不希望出現(xiàn)的狀態(tài)。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(tǒng)失效的原因，并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(tǒng)失效的發(fā)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(yè)及其他高風險產(chǎn)業(yè)，也會用在其他領域的風險識別，例如社會服務系統(tǒng)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。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(tǒng)中不希望出現(xiàn)的狀態(tài)。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(tǒng)失效的原因，并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(tǒng)失效的發(fā)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(yè)及其他高風險產(chǎn)業(yè)，也會用在其他領域的風險識別，例如社會服務系統(tǒng)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(tǒng)失效狀態(tài)”用在描述從底層不希望出現(xiàn)的狀態(tài)到最頂層失效事件之間的故障樹。這些狀態(tài)會依其結果的嚴重性來分類。結果最嚴重的狀態(tài)需要最廣泛的故障樹分析來處理。這類的“系統(tǒng)失效狀態(tài)”及其分類以往會由機能性的危害分析來處理。許多工業(yè)及政府的技術標準中都有提到故障樹分析的方法論，包括核能產(chǎn)業(yè)的NRCNUREG–0492、美國國家航空航天局針對航天修改的NUREG–0492版本、汽車工程師協(xié)會（SAE）針對民用航空器的ARP4軍用的MIL–HDBK–IEC標會IEC61025，故障樹分析已用在許多產(chǎn)業(yè)中，也被采納為歐盟標準EN61025。系統(tǒng)復雜到一個程度，就可能會因為一個或是多個子系統(tǒng)失效而讓整個系統(tǒng)失效。不過整體失效的可能性可以通過系統(tǒng)設計的提升來降低。故障樹分析利用建置整個系統(tǒng)的邏輯圖示，來找到失效、子系統(tǒng)以及冗余安全設計元件之間的關系。不想出現(xiàn)的結果會放在失效樹的根（最上方事件），例如金屬沖壓程序中不想要出現(xiàn)的結果是工人的肢體受到?jīng)_壓。在最上方事件進行分析后，可以確認有上述事件可能會以二種不同的方式出現(xiàn)：正常操作時以及維修時。這二個在邏輯上的關系是OR。在正常操作的分析可能也可能確認出二種不同的情形：沖壓行程中，傷害到操作員，另一個是沖壓行程中，傷害到其他人。這二個在邏輯上的關系也是OR。可以在設計上改善此一情形，例如修改程式，讓操作員需要用雙手同時按二個按鈕才能啟動沖壓程序，這二個在邏輯上的關系是AND。按鈕本身也有其固有的失效率，這個變成一個可以分析的失效來源。若故障樹上標示了每個失效的實際機率值，可以用計算機程序計算故障樹的失效可能率。若有某個特定事件有出現(xiàn)在結果事件中，也就會它會影響多個子事統(tǒng)，這個稱為共因（commoncause）或共同模式（commonmode）。若用圖的角度來說，就是一個事件會在故障樹中多次出現(xiàn)。共因會帶來事件之間的相依關系，這種故障樹的機率計算會比所有事件都獨立時的故障樹機率計算要復雜。市面也不是所有故障樹分析的軟件都能進行這類的計算。故障樹一般會用傳統(tǒng)的邏輯門符號表示，故障樹中從初始事件（initiator）到事件之間的路徑稱為分割集合（cutset）。從初始事件到事件之間的最短可能路徑稱為最小分割集合（MinimalCutSet）。有些產(chǎn)業(yè)會同時用故障樹及事件樹（參考概率風險評估）。事件樹從不希望出現(xiàn)的初始事件（initiator）（例如停電、元件失效等）開始，根據(jù)可能的系統(tǒng)事件而到一系列的最終結果。每多考慮一個新事件，就要在樹上增加一個節(jié)點，再列出各分枝的機率?！白钌戏绞录钡臋C率就會由各初始事件的機率計算而得。標準的故障樹分析程式包括電力研究所（EPRI）的CAFTA軟件，美國有許多核電廠使用，美國政府評估核反應堆、航天飛機及國際空間站的安全性及可靠則是利用愛達荷國家實驗室的SAPHIRE軟件。美國以外的地區(qū)，RiskSpectrum是常用的故障樹及事件樹分析工具，世界上幾乎有半數(shù)核電廠為了概率安全評估的需求而注冊此軟件使用。故障樹分析有許多不同進行的方式，不過最常見也最多人使用的方式可以整理成幾個步驟。一個故障樹可以分析一個不想要的事件（或是最上方事件），也只能分析一個。其結果可以連接到其他的故障樹去，成為基本事件。雖然不想要事件的本質可能有很大的差異，事件可能是發(fā)電系統(tǒng)晚了25ms發(fā)電，未檢測到的貨艙失火，或是洲際導彈隨機的意外發(fā)射等，但其故障樹分析的程序都相同。因為人力成本的考量，一般只會對不想要事件中最嚴重的進行故障樹分析。故障樹分析是演繹推理，是從上到下的方式，分析復雜系統(tǒng)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，F(xiàn)MEA是歸納推理，是從下到上的方式，分析設備或是子系統(tǒng)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(tǒng)如何避免單一般（或是多重）初始故障發(fā)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，并識別其局部的影響，不適合用來檢驗多重失效，或是他們對系統(tǒng)層級的影響。故障樹分析會考慮外部事件，而FMEA不會，在民航機產(chǎn)業(yè)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（failuremodeeffectssummary,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dependencediagram，簡稱DD）及馬爾可夫鏈?？煽慷确綁K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(fā)生的機率。故障樹分析（FTA）一開始是由貝爾實驗室的H.A.Watson所發(fā)展的，一開始是因為美國空軍第526ICBM系統(tǒng)群的委托，要評估義勇兵一型洲際彈道導彈（ICBM）的發(fā)射控制系統(tǒng)。之后故障樹分析開始成為可靠度分析者進行失效分析的工具。1962年義勇兵一型洲際彈道導彈的發(fā)射控制安全研究，第一次公布使用故障樹分析技術，之后波音及Avco在1963年至1964年開始將故障樹分析用在義勇兵二型的完全系統(tǒng)上。在1965年由波音及華盛頓大學贊助，在西雅圖進行的系統(tǒng)安全研討會中，廣泛的報導了故障樹分析的相關技術。波音公司在1966年開始將故障樹分析用在民航機的設計上。之后，美國軍方的皮卡汀尼·阿森納在1960及1970年代開始將故障樹分析用在引線的應用上。美國陸軍裝備司令部在1976年代開始將故障樹分析整合到可靠度設計工程設計手冊（EngineeringDesignHandbookonDesignforReliability）中。羅馬實驗室的可靠度分析中心以及后續(xù)在美國國防技術資訊中心下的組織自1960年代起出版了故障樹分析及可靠度方塊圖的文件。MIL-HDBK-338B中有更近期的參考資料。美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）在1970年在聯(lián)邦公報35FR5665（1970-04-08）中發(fā)布了14CFR1309的修訂，是針對運輸類航空器適航性的規(guī)定。這項修訂采用了飛機系統(tǒng)及設備的失效機率準則，因此民航機業(yè)者開始普遍使用故障樹分析。FAA在1998年發(fā)行了Order84，建了包括危害分析在內(nèi)的風險管理政策，包括了在飛機通過認證之后的許多關鍵活動，包括航空交通管制及美國國家空域系統(tǒng)的現(xiàn)代化，后來美國聯(lián)邦航空管理局也出版了FAA系統(tǒng)安全手冊（FAASystemSafetyHandbook），其中描述了許多正式危害分析的方式，其中也包括了FTA的使用。在美國的阿波羅計劃初期，就已經(jīng)針對將太空人送到月球，并且平安返回地球的可能機率進行分析。根據(jù)一些風險（或可靠度）計算的結果，任務成功的機率低到無法讓人接受。因此NASA就不進行后續(xù)的定量分析或是可靠度分析，只依靠失效模式與影響分析及其他定性的系統(tǒng)安全評估工具，一直到發(fā)生挑戰(zhàn)者號事件為止。之后NASA體驗到故障樹分析及概率風險評估（PRA）在系統(tǒng)安全及可靠度分析上的重要性，開始廣為使用，后來故障樹分析變成最重要的系統(tǒng)可靠度及安全分析技術之一。在核能產(chǎn)業(yè)中，美國核能管理委員會在1975年開始使用包括故障樹分析在內(nèi)的概率風險評估（PRA），在1979年的三哩島核泄漏事故后，大幅擴展了概率風險評估的相關研究。最后美國核能管理委員會在1981年出版了NRCFaultTreeHandbookNUREG–0492，也在核能管理委員會管轄的范圍內(nèi)強制使用概率風險評估技術。在1984年博帕爾事件及1988年阿爾法鉆井平臺