由于外界共同影响因素的冲击,系统中若干个单元内部故障因素同时被激发,造成同时失效,这种故障被称为共因失效。由于故障状态之间彼此统计相关,给系统可靠性分析带来了极大的困难。通过增加元器件数目,采用冗余方法,提高系统可靠性,是工程设计的重要方法。但是存在共因失效时,通过增加元器件数目,提高系统可靠性,效果并不明显。因此,在存在共因失效条件下,研究系统可靠性和可用性分析方法,具有工程实际意义。本文研究了共因失效系统故障预测的三个关键问题,分别是失效过程描述,失效参数估计和故障间隔期预测。在失效过程描述模块里,本文以泊松过程为前提,分析了共因冲击的发生规律,以及系统内元件在冲击下的失效规律。根据独立泊松过程的可叠加性,证明了可以根据多重共因失效的观测结果来计算相关参数。同时本部分还计算了共因失效背景下元件及系统的可靠性函数。在参数估计模块里,本文以前一部分内容为基础,结合概率论和数理统计相关定理,给出了共因冲击发生率和元件失效概率的参数估计表达式。由之前论证过的泊松过程的叠加性,说明了进行参数估算所需要获取的数据。此外,本部分还利用新的失效数据实现了参数的贝叶斯更新。在故障间隔期预测模块里,本文克服了现有方法难以导出非等概率共因失效系统可靠性函数的缺点,利用GERT网络构建了系统在共因冲击下的失效路径模型。同时,本文在传统的信号流图梅森公式基础上,研究了流图增益矩阵,将GERT网络里节点之间的关系用矩阵进行表达,并运用矩阵的运算性质方便地求出GERT网络的等价传递函数,从而计算系统故障间隔期的预测值。为了使共因失效系统的故障预测分析更加流程化、自动化,本文根据上述三个模块的数理模型建立了三种不同层次的智能体,并设计了这些智能体各自的功能结构和智能体之间的协同工作关系。通过构建多智能体系统,能够明确故障预测需要从外界输入的数据信息,从而快速得到输出结果。最后,本文用一个工程实例展示了该多智能体系统的应用优势。