为了实现各种资源的有效配置、提高效率和带来更大的经济效益，各种不同的社会关键基础设施网络逐渐呈现出相互耦合相互交融的趋势，基于这些网络间的相依关系，原本相互独立的网络渐渐变成更大规模的相依网络。在给社会带来诸多益处的同时，相依网络也会将微小的初始故障通过级联故障的方式逐渐放大，并最终演化为大规模的灾难。　　基于以上背景，本文从级联故障成因机制出发，结合不同的依赖机制类型和初始攻击策略模式，对相依网络级联故障进行了系统的总结和分类，并结合生成函数数学工具对各种不同情况进行了解析分析，理论分析表明：　　1）与传统网络的点逾渗故障相比，相依网络级联故障有显著的不同；　　2）理论分析方法局限于热力学极限等假设，不适应与有限规模的相依网络，并且对于复杂多变的网间依赖和多种类型初始攻击等情况，解析式非常复杂很难给出精确解析值。　　为了弥补理论分析的不足，在理论分析的基础上，本文设计了一套涵盖全面的相依网络级联故障仿真框架，该仿真框架设计分成了三个基本模块设计和最终的整合设计：　　1）在相依网络生成模块里，本文提出了依赖矩阵D的概念并给出了不同相依机制下的D的生成算法，实现多种依赖机制的相依网络数学描述和仿真生成；　　2）在初始故障生成模块里，本文提出了节点状态向量NS的概念并设计了多种攻击策略的初始攻击后的NS生成算法，实现多种攻击策略初始攻击的模拟仿真；　　3）在级联故障过程仿真模块里，本文设计了一种简洁高效的网间故障传递算法，实现了对任意相依网络级联故障过程的有效仿真；　　4）在整合三个基本模块基础上创建了能够适应多种复杂情况的相依网络级联故障的仿真框架。　　最后，为了验证仿真框架的可实现性和准确性，本文采用 Matlab语言对仿真框架进行了程序实现，对各个模块进行一一验证用以证明仿真框架的可行性。在整合所有程序模块基础上搭建相依网络级联故障实验平台，并结合理论分析结果进行了准确性验证。最后，本文对理论解析上比较困难的多重依赖关系下级联故障、度度相关（IDDC）相依网络级联故障和含有信息透明度E的灰色攻击下相依网络级联故障问题进行了仿真试验，并对仿真结果进行初步分析，结果表明本文设计的仿真框架以及基于 Matlab语言的实验平台可以实现对更为复杂的相依网络级联故障进行有效分析。