本发明提供一种基于Petri网的多阶段任务系统故障行为建模方法，包括以下步骤：步骤一：分析并明确多阶段任务系统需完成的各个任务阶段；步骤二：确定系统在各任务阶段中的系统配置、系统功能及故障判据，分别建立各任务阶段的系统可靠性模型；步骤三：根据各阶段应力和环境条件，对系统及所有元器件进行FMMEA分析，确定系统各元器件在各阶段的主要故障机理及其相关关系；步骤四：基于各任务阶段系统配置建立系统单一任务阶段的Petri网模型；步骤五：针对系统各元器件，建立多阶段任务下基于故障机理相关的多阶段Petri网模型；步骤六：综合考量步骤四和步骤五得到的Petri网模型并进行仿真求解，并依据需求得到各元器件或者系统的可靠度曲线。