事故树分析（Fault Tree Analysis, FTA）是系统安全分析方法中的一种重要的、得到广泛应用的方法，它是通过对事故内在逻辑的演绎和推理，搞清事故机理，从而找到防止事故的措施和方法。该方法起源于美国贝尔电话研究所。1961年华特逊在研究民兵式导弹发射控制系统的安全性评价时首先提出了这种方法。接着，该所的A.B．门斯等人改进了这种方法，对预测导弹发射偶然事故作出了贡献。后来，波音公司对FTA进行了重要改革，使之能够利用计算机模拟。1974年美国原子能委员会利用FTA对商业原子电站事故危险性进行评价，发表了著名的拉氏姆逊报告，引起世界各国关注。

一、事故树的概念

事故树由图论发展而来，是一种用逻辑门联结的树图，属于图论的一种。事故树中包含的事件一般都是故障事件（很少出现非故障事件），这些故障事件之间具有一定的逻辑关系，这种逻辑关系用相应的逻辑门来表达。总而言之，事故树是演绎地表示故障事件发生原因及其逻辑关系的逻辑树图。根据事故树的概念可知，事故树主要由各种类型的故障事件和逻辑门组成。

1.常见事件及其表示符号

事故树分析一般都是从某一伤亡事故或其他不希望的事件开始。它被画在树图的顶端（树根），故称为顶事件。最初始的前兆故障事件是导致顶事件（例如事故）发生的初始原因。它位于树图下部的终端（树叶），被称为基本事件。处于事故树顶事件和基本事件之间的事件，称为中间事件。中间事件既是造成顶事件的原因，又是基本事件产生的结果。当分析的对象是伤亡事故时，基本事件一般是物的不安全状态或人的不安全行为。将前者称为物的故障，后者称为人的失误。在事故原因分析中，人们更为关心的是人的失误，特别是操作者的失误。事故树中常用的事件符号主要有长方形、圆形、菱形等等，具体参见图1。

图1

（1）长方形符号：表示需要进一步分析的故障事件（a），如顶事件和中间事件。在符号内写明故障内容。（2）圆形符号：表示基本事件（b）。有时用虚线圆表示人的失误（c），用加斜线的两个同心圆表示操作者的疏忽和对修正的遗漏（d）。（3）房形符号：表示不是故障的事件，是系统内正常状态下所发生的正常事件（e）。（4）菱形符号：表示目前不能分析或者没有分析必要的省略事件（f）。有时用虚线菱形和加斜线的双菱形表示人体差错或者操作者的疏忽和对修正的遗漏（g、h）。此外，当事前关系明确，并可用数量评价且用FT简化时，可用空白双菱形（i）。（5）转移符号：表示在同一FT内，与其他部分内容相同的转符号。连线引向三角形上方时，表示从其他部分转入，连线引向三角形侧部时，表示向其他部分转出。同时标以相互一致的编号（j、k）。当转入部分与转出部分内容一致，而数量不同时，则转移符号采用倒三角形符号（l）。另外，根据事故的演变过程，在事故树中，上一层故障事件是下一层故障事件造成的结果；下一层故障事件是引起上层故障事件的原因。当用逻辑门来联结这些故障事件时，作为结果的上层事件称为输出事件，作为原因的下一层事件叫作输入事件。

2.逻辑门及其表示符号

逻辑“与门”表示全部输入事件都出现则输出事件才出现，只要有一个输入事件不出现则输出事件就不出现的逻辑关系。逻辑“或门”表示只要有一个或一个以上输入事件出现，则输出事件就出现，只有全部输入事件都不出现输出事件才不出现的逻辑关系。逻辑“非门”表示输入事件出现则输出事件不出现，输入事件不出现则输出事件出现的逻辑关系。逻辑门符号是表示相应事件连接特性的符号，用它可以明确表示该事件与其直接原因事件的逻辑连接关系。事故树的逻辑门符号一般包括与门、或门以及条件门等等，具体参见图2。

图2

（1）与门。与门表示只有所有输入事件B1、B2都发生时，输出事件A才发生。换句话说，只要有一个输入事件不发生，则输出事件就不发生。有若干个输入事件也是如此。（2）或门。或门表示输入事件B1、B2中任一个事件发生时，输出事件A发生。换句话说，只有全部输入事件都不发生，输出事件才不发生。有若干个输入事件也是如此。（3）条件门。条件门又分条件与门和条件或门两种。条件与门表示输入事件B1、B2不仅同时发生，而且还必须满足条件a，才会有输出事件A发生，否则就不发生。a是指输出事件A发生的条件，而不是事件。条件或门表示输入事件B1、B2至少有一个发生，在满足条件a的情况下，输出事件A才发生。在事故树分析中除上述基本逻辑门之外，还有限制门、排斥或门（异或门）、优先与门（顺序优先与门、组合优先与门）等等，具体参见图3。

图3

（5）排斥或门（异或门）。排斥或门（异或门）表示当且仅当输入事件中的任一个发生，而其他都不发生的时候，排斥门才有输出事件A。（6）优先与门。优先与门表示仅当输入事件按规定的由左至右的顺序依次发生时，门的输出事件才发生，具体又包括顺序优先与门和组合优先与门。顺序优先与门：表示当E1、E2输入事件都发生，且满足E1发生于E2之前，则输出事件A发生。这实际是条件概率事件。其逻辑关系为：A=E1·E2/E1。组合优先与门：表示在三个以上输入事件的与门中，如果任意两个事件同时发生，输出事件A才会发生。其逻辑关系为：A=E1·E2+E1·E3+E2·E3。