为解决核动力系统事故类型多样且故障严重程度难以确定的问题，在传统线性模型的基础上引入层级结构和嵌套结构，并选用支持向量机分类模型作为结构内的诊断模型；采用线性学习实现计算结果的融合，通过分析事故运行过程和机理选取单个分类模型的训练样本，并确定对应类别事故的有效识别区域及敏感参数。结果表明，本文提出的事故诊断框架的识别准确率达到99%以上，可为大型系统的事故诊断提供参考。