为满足现代高速发展的需要,工业生产中出现了越来越多地大型复杂系统,系统的复杂度将会使故障具有复杂性,任何一部分组成部件发生故障都可能会影响系统正常运转,严重时会引起设备的失效,造成巨大的时间损失、财产损失甚至人员伤亡。为了使系统设备更加安全可靠,研究大型复杂系统的故障诊断技术十分必要。近年来,随着诊断测试技术的不断发展,业内专家提出在系统设计初进行可测试性设计,即在系统设计时就考虑测试诊断的问题。在可测试性设计的情况下进行故障诊断研究并将结果反馈给研究人员,有利于研究人员优化系统设计。然而,在可测试性设计中进行故障诊断对算法的效率和计算的参数有很大影响。本文针对可测试性设计中的故障诊断问题,从诊断策略和故障传播路径辨识两个方面进行分析,为提高算法效率,更好应用于大型复杂系统可测试设计提供了新的思路。首先,基于多信号流图的建模思想分析确定多信号流模型建模步骤,并以雷达发射机系统为例建模,用于后续故障诊断分析。其次,分析诊断策略优化常用的算法,针对序贯测试中的AO*算法进行分析,在原有AO*算法基础上提出采用信息熵作为启发式函数,应用于诊断策略优化中,以便提高算法效率,应用于大型复杂系统时算法不易崩溃。该方法的思想是减少AO*算法中构建霍夫曼树的过程,减少算法的运行时间以提高算法效率。再次,利用多信号流模型的图论信息和模型中模块的基本信息对多信号流模型进行分层重构,体现模型的分布扩散结构,减少疑似故障源,方便更快实现故障源的定位;针对可测试性设计没有大量历史数据进行定量分析的问题,提出分析故障传播路径的结构性指标参数,计算其故障传播强度值以明确故障在系统中的传播路径。最后,将本文所提出的方法集成为软件,实现可视化操作,对软件设计的思路、原则、关键功能模块的实现进行介绍。