本发明涉及一种基于模型的载人航天复杂系统层次式故障分析方法，在使用SysML进行载人航天复杂系统设计分析的同时，通过层次式系统功能或结构的分解，识别出潜在故障，并基于模型开展每一层系统的故障模式分析，再通过层次间模型的迭代，完成整个系统的故障分析。本发明为未来载人航天工程及其他复杂系统在基于模型的设计和论证中进行故障识别提供了一种新的途径，有利于载人航天复杂系统故障的追溯、管控和未来系统安全性与可靠性的分析，并指导系统的设计，能够适用于未来基于模型的系统工程开展的需要。