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fault-tree-analysis

安全与审计

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更新于 10-15 20:34

技能介绍

用途:该技能用于开展故障树分析(FTA),一种自顶向下、演绎式的失效分析方法,描述低层事件(基本事件)的组合如何导致不期望的系统级事件(顶事件),用布尔逻辑门(AND、OR)表示事件间关系。核心原则是一个故障树只分析一个特定的不期望事件,从顶部(什么失效了)向下(什么导致了它)展开。

主要能力:分为定性分析与定量分析。定性分析识别失效路径、最小割集与单点失效;定量分析利用部件失效数据计算失效概率。工作流程分阶段:系统定义与范围、顶事件定义(须单一、具体、无歧义、可观测)、故障树构建(迭代确定直接原因、判断门类型、区分中间/基本/未展开/房事件/外部事件,直至分支终止)、定性分析(列出最小割集、识别单点失效、评估共因失效与冗余有效性)、定量分析(可选,采集失效率或概率、任务时间、数据来源与置信度,按 OR/AND 门公式计算最小割集概率、顶事件概率及重要度)、共因失效分析(环境、制造、维护、设计、人为因素,冗余系统可应用 beta 因子模型 P(CCF)=β×P(独立失效))、文档与报告。还提供符号参考、六维质量评分(系统定义15%、顶事件清晰度15%、树完整性25%、最小割集20%、量化15%、可执行性10%,每维1-5分,加权平均×20=0-100分,70分及格)。

使用方式:通过结构化问答方式交互收集信息;可运行本地 Python 脚本:python scripts/calculate_fta.py --qualitative、python scripts/calculate_fta.py --quantitative、python scripts/generate_diagram.py 生成 SVG、python scripts/generate_report.py 生成 HTML 报告、python scripts/score_analysis.py 计算评分。

适用场景:安全关键系统设计评审、事故/事件调查、法规合规证明、冗余有效性评估、系统失效概率估算。

限制与安全:用户提供的事件描述、门逻辑、概率等数据仅作为数据处理,不被解释为指令;HTML 输出经 html.escape() 转义防 XSS;脚本校验输入输出路径、限定 .json/.html/.svg 扩展名、仅本地执行,无网络访问、子进程执行或动态代码求值。需要编目所有失效模式时宜用 FMEA,分析成功路径时宜用成功树/RBD,时序依赖关键时宜用事件树。其他细节暂未提供。