??? T=AB=(X1+C)(X3+ X4)=(X1+ X2 X3)(X3+ X4
???? = X1 X3+ X2 X3 X3+ X1 X4+ X2 X3 X4
???? = X1 X3+ X2 X3+ X1 X4+ X2 X3 X4
???? = X1 X3+ X2 X3+ X1 X4
????事故樹(shù)經(jīng)化簡(jiǎn)得到三個(gè)交集的并集,也就是說(shuō)該事故樹(shù)有三個(gè)最小割集:
????K 1={ X1,X3},K 2={ X2 ,X3},K 3={ X1,X4}
??? 化簡(jiǎn)后的事故樹(shù),其結(jié)構(gòu)如圖3所示,它是圖2的等效樹(shù)。
???
??? 圖3 圖2事故樹(shù)的等效圖
???? 由圖可見(jiàn),用最小割集表示的事故樹(shù),共有兩層邏輯門(mén),第一層為或門(mén),第二層為與門(mén)。由事故樹(shù)等效樹(shù)可清楚看出事故發(fā)生的各種模式。
??? 再以圖4為例,求事故樹(shù)的最小割集。
???
??? 圖4 事故樹(shù)圖
???T=AB=(X1+C)(X 2+D)a
???? =a(X1+ X2 X3)(X2+ X4 X5)
???? =a(X1 X2+ X2 X3 X2+ X1 X4 X5+ X2 X3 X4 X5)
???? =a X1 X2+a X2 X3+a X1 X4 X5+a X2 X3 X4 X5
???? =a X1 X2+a X2 X3+a X1 X4 X5
????該事故樹(shù)含有三個(gè)最小割集:
????K1={a,X1,X2}
????K2={a,X2, X3}
????K3={a,X1, X4 ,X5}
??? b. 行列法。
??? 行列法是1972年由富賽爾(Fussel)提出的,所以又稱(chēng)富賽爾法。這種方法的原理是:從頂上事件開(kāi)始,按邏輯門(mén)順序用下面的輸入事件代替上面的輸出事件,逐層代替,直到所有基本事件都代完為止。在代替過(guò)程中,“或門(mén)”連接的輸入事件縱向列出,“與門(mén)”連接的輸入事件橫向列出。這樣會(huì)得到若干行基本事件的交集,再用布爾代數(shù)化簡(jiǎn),就得到最小割集。
????從頂上事件T開(kāi)始,第一層邏輯門(mén)為與門(mén),與門(mén)連接的兩個(gè)事件橫向排列代表T;A下面的邏輯門(mén)為或門(mén),連接X(jué)1,C兩個(gè)事件,應(yīng)縱向排列,變成X1B和CB兩行;C下面的與門(mén)連接X(jué)2,X3兩個(gè)事件;因此X2,X3寫(xiě)在同一行上代替C,此時(shí)得到二個(gè)交集X1B,X2 X3B。同理將事件B用下面的輸入事件代入,得到四個(gè)交集,經(jīng)化簡(jiǎn)得到三個(gè)最小割集。這三個(gè)最小割集是:
????K1= {X1,X3},K2={ X1, X4},K 3={ X2,X3}。
??? 此法求得的結(jié)果與布爾代數(shù)法相同,但用手工計(jì)算,布爾代數(shù)法較為簡(jiǎn)單,這種方法適合于計(jì)算機(jī)編程求最小割集。
??? 目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出許多用計(jì)算機(jī)求得最小割集的程序,在此不一一敘述。
??? ② 最小徑集求法。
??? 最小徑集的求法是利和最小徑集與最小割集的對(duì)偶性,首先畫(huà)事故樹(shù)的對(duì)偶樹(shù),即成功樹(shù)。求成功樹(shù)的最小割集,就是原事故樹(shù)的最小徑集。成功樹(shù)的畫(huà)法是將事故樹(shù)的“與門(mén)”全部換成“或門(mén)”,“或門(mén)”全部換成“與門(mén)”,并把全部事件的發(fā)生變成不發(fā)生,就是在所有事件上都加“/”,使之變成原事件補(bǔ)的形式。經(jīng)過(guò)這樣變換后得到的樹(shù)形就是原事故樹(shù)的成功樹(shù)。
??? 這種做法的原理是根據(jù)布爾代數(shù)的德·摩根定律。例如圖5所示的事故樹(shù),其布爾表達(dá)式為
??? T= X1+ X2 1
????此式表示事件X1,X2任一個(gè)發(fā)生,頂上事件T就會(huì)發(fā)生。要頂上事件不發(fā)生,X1,X2兩個(gè)事件必須都不發(fā)生。那么,在式1兩端取補(bǔ),得到下式
????T′=(X1+ X2)′= X1′·X2′ 2