Los sistemas de ingeniería modernos están diseñados y utilizados para realizar funciones complicadas, y sus mecanismos de operación se están volviendo más complejos. Sin embargo, la investigación relacionada previa se centró principalmente en las evaluaciones de fiabilidad de los sistemas con un solo mecanismo de operación, lo cual no es apropiado para describir el proceso de operación de sistemas con múltiples mecanismos de operación. Frente a las brechas de investigación y las necesidades prácticas, este documento establece un nuevo modelo de fiabilidad para el sistema F de múltiples estados fuera de servicio compuesto por subsistemas, que funciona bajo múltiples mecanismos de operación interactivos, incluyendo el intercambio de rendimiento, el requisito equilibrado y la estrategia de protección. Las unidades en cada subsistema pueden compartir el rendimiento a través de un bus común, con el propósito de regular el rendimiento de todas las unidades iguales. Se propone un nuevo criterio de activación del dispositivo de protección en cada subsistema basado en el rendimiento total de las unidades. Debido a la protección del dispositivo, la tasa de degradación de las unidades entre dos estados adyacentes disminuye a una tasa más baja. Cada subsistema se descompone cuando el rendimiento total de las unidades alcanza un valor crítico. Según el número de subsistemas fallidos, el estado del sistema completo se puede dividir en varios estados. Se desarrolla un método de incrustación de proceso de Markov combinado con el enfoque de incrustación de cadena de Markov finita para obtener los índices probabilísticos de cada subsistema y del sistema completo. La aplicabilidad del modelo propuesto y la efectividad del método pueden demostrarse suficientemente mediante ejemplos ilustrativos y análisis de sensibilidad.