Page 170 - 新时期安全工程技术发展与创新

Development and Innovation of Safety Engineering Technology in the New Era
新时期安全工程技术发展与创新

的核心符号。与门表征仅当所有输入事件同时发生时输出事件才发生，其输出概
率为输入事件概率的乘积；或门表征任一输入事件发生即导致输出事件发生，其
输出概率计算需考虑事件间的相容性。复杂系统常需引入表决门、禁止门等特殊

逻辑门。例如，在冗余控制系统分析中，“三取二表决门”用于描述当三个冗余
通道中至少两个失效时系统功能丧失的逻辑。逻辑门的选择必须严格符合系统实
际的失效传播机制，任何错误应用将导致故障树模型失真。
求解最小割集评估系统薄弱环节。最小割集代表导致顶事件发生的最基本且

最简事件组合，是故障树定性分析的核心成果。运用下行法或上行法可系统求解
全部最小割集。每个最小割集即揭示系统的一种潜在失效路径，割集阶数越低其
危险性通常越高。例如，针对“紧急停车系统失效”顶事件，一个由“控制模块
A 故障”与“备用电源切换失败”构成的二阶最小割集，其风险显著高于高阶割

集。辨识低阶最小割集可直接定位系统的关键薄弱环节。
量化基本事件概率实施重要度分析。在获取基本事件可靠性的前提下，可对
故障树进行定量计算。这包括顶事件发生概率的精确求解，以及基于概率重要度、
关键重要度或 Fussell-Vesely 重要度等指标的关键部件辨识。概率重要度衡量基

本事件概率微小变化对顶事件概率的影响程度；关键重要度则综合考虑基本事件
自身概率与其影响程度。例如，分析显示某传感器单元的 Fussell-Vesely 重要度
高达 0.3，表明该部件对系统失效的贡献度达 30%，是安全改进的优先对象。量
化分析为资源优化配置与风险管控决策提供坚实的数理依据。

规范符号应用保障模型可读性。故障树构建严格遵循国际或行业通用符号标
准，确保模型的可读性与可交换性。标准事件符号清晰区分基本事件、未展开事
件、条件事件等；标准逻辑门符号直观表达事件间逻辑。规范的图形化表达不仅
利于分析人员理解复杂逻辑，更是跨团队协作与技术审查的基础。非标准符号的

应用将严重阻碍模型的理解与传播效率。
实施全面验证确保逻辑完备。模型构建完成后必须进行严格的逻辑验证与完
整性检查。逻辑验证确保所有逻辑门的输入输出关系正确无误，无因果倒置或循
环逻辑；完整性检查确认所有已知失效模式均被合理纳入树状结构，关键路径无

遗漏。结合系统功能框图、失效模式与影响分析结果进行交叉验证是发现潜在建
模缺陷的有效手段。未经充分验证的故障树模型其分析结论可信度存疑。
因此，故障树分析模型构建是一项融合逻辑演绎、概率统计与系统工程原理

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