伴随科技的显著进步和社会的高速发展，今天的网络已经融入我们生活的各个方面。这些复杂网络系统在给我们生活带来便利的同时，也为我们评估和保障网络服务质量带来了诸多困难。其中，可靠性是反映网络服务质量的一项重要指标，而网络可靠性评估又是此类研究的基础，它能提供多种针对网络可靠性或网络构建费用等设计目标的优化方案，因此成为当前该研究领域的一大热点。在可靠性评估中，由于这类网络普遍具有不确定性的特点，多值决策图(Multi-valued Decision Diagram，MDD)非常适合于描述多状态系统组件之间复杂的数据关系。鉴于此，本文试图以多状态网络作为研究对象，结合MDD技术方法，针对多路径传输问题可靠性分析与设计展开，以期达到丰富现有可靠性理论及方法的作用。主要内容如下：　　(1)针对路径相关性算法选择多状态网络的多路由时不够准确的问题，提出一种多状态网络的多路径路由符号算法。在该算法中，构造具有时延和成本约束的MDD操作函数，实现状态组合隐式表示的同时，查找了多状态网络中2条可靠性最高的路径并以此为准则选择多路由。随后，实例分析了基于MDD的算法，并通过一组多状态网络验证测试了该算法。实验结果表明，所提算法查找的网络2路径可靠性接近于全路径可靠性，达到了预期效果，能够较好的应用于多状态网络。　　(2)针对获取网络最小容量向量评估两条不相交路径可靠性需进行大量向量筛选操作的问题，提出一种基于 MDD的网络不相交路径可靠性分析算法MDD_2SMPs。在该算法中，利用 MDD能够双向反映组件状态与系统状态关系的特点，构造相应操作函数直接获取工作路径的容量，并通过在组合过程中引入约束剪枝策略过滤路径无效容量状态，简化了可靠性评估过程。实例验证表明，引入MDD技术分析网络不相交路径的可靠性，相较于传统上获取网络最小容量向量的方法，建立MDD模型计算网络可靠性更为直观、简便。　　(3)针对网络故障容错的问题，提出一种基于MDD的网络备用路径选择算法MDD_BMPs。以往学者采用遍历获取路径传输的容量向量的方法，分析网络备用路径较多时，存在计算量非常庞大的不足。因此，在算法MDD_BMPs中，通过研究和构造多状态网络路径结构函数的MDD图，根据MDD终节点值有序表示的网络路径容量状态，非终节点表示的路径链路，得到路径不同容量状态下的MDD子图，有效简化了求解网络可靠备用路径的过程。