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SDG(SignedDirectedGraph)即符号定向图，是一种由节点和节点之间有方向的连线，又称支路，构成的网络图。SDG能够表达复杂的因果关系，并且具有包容大规模潜在信息的能力。运用SDG模型能够揭示复杂系统的变量间内在因果关系及影响，是定性仿真的一个重要分支。SDG技术在系统建模和故障诊断中有着很好的应用前景。本文：1)介绍了SDG建模的三类方法：基于经验知识、基于解析方程和基于流程图，对它们进行了比较。2)实现了对控制回路的建模，介绍了利用SDG模型进行故障诊断的方法，针对系统的反向响应问题，提出了一种改进的SDG算法，可以减小SDG中潜在Ⅳ集合的规模，对得出因果冗余方程，剔除虚解的效率和精确度都有帮助。3)通过一个实际的化工流程，实现了从建模、仿真分析到故障诊断。通过故障表看出，利用SDG建模仿真技术可以得到非正常工况对整个流程的影响，并且实现故障分离，从分辨率和准确性角度考虑，SDG技术在故障诊断中可以取得比较好的效果。4)介绍了几种测试SDG计算机辅助程序效果的标准图。