<p><!-- { "title": "IPA午前Ⅱ解説：稼働率、MTBF、MTTRの基礎と計算", "primary_category": "IPA午前Ⅱ", "secondary_categories": ["システムアーキテクチャ", "サービスマネジメント"], "tags": ["稼働率", "MTBF", "MTTR", "信頼性", "保守性", "IPA午前Ⅱ"], "summary": "IPA午前Ⅱ試験によく出題される稼働率、MTBF（平均故障間隔）、MTTR（平均復旧時間）の概念と計算方法を、具体的な例を交えて解説します。", "mermaid": true, "verify_level": "draft", "tweet_hint": "IPA午前Ⅱ対策に！稼働率、MTBF、MTTRの計算を徹底解説。システムの信頼性と保守性を測る重要指標を理解しよう。#IPA午前2 #稼働率", "link_hints": [] } --> 本記事は<strong>Geminiの出力をプロンプト工学で整理した業務ドラフト（未検証）</strong>です。</p> <h1 class="wp-block-heading">IPA午前Ⅱ解説：稼働率、MTBF、MTTRの基礎と計算</h1> <p>システムの信頼性を示すMTBFと保守性を示すMTTRから、システムの利用可能な割合である稼働率を計算する。</p> <h2 class="wp-block-heading">背景</h2> <p>現代社会において、情報システムは企業活動や社会インフラの基盤となっており、その安定稼働は極めて重要です。システムが予期せず停止することは、業務の中断、顧客の信頼失墜、経済的損失に直結します。そのため、システムの信頼性（故障しにくさ）と保守性（故障からの復旧しやすさ）を定量的に評価し、安定稼働を維持するための指標が求められます。IPA午前Ⅱ試験では、これらの指標とその計算方法が頻繁に出題されます。</p> <h2 class="wp-block-heading">システムの故障と復旧のプロセス</h2> <p>システムの稼働状態は、「稼働中」と「故障・停止中」の間を行き来します。この状態遷移を理解することは、MTBFとMTTR、そして稼働率の関係を把握する上で不可欠です。</p> <div class="wp-block-merpress-mermaidjs diagram-source-mermaid"><pre class="mermaid"> graph TD A["稼働中"] -->|MTBF("平均故障間隔")| B("故障発生") B -->|MTTR("平均復旧時間")| C{"復旧完了"} C --> A style A fill:#D4EDDA,stroke:#28A745,stroke-width:2px style B fill:#F8D7DA,stroke:#DC3545,stroke-width:2px style C fill:#D4EDDA,stroke:#28A745,stroke-width:2px </pre></div> <ul class="wp-block-list"> <li><p><strong>稼働中</strong>: システムが正常に機能している状態。</p></li> <li><p><strong>MTBF (Mean Time Between Failures: 平均故障間隔)</strong>: 故障が発生してから、次に故障が発生するまでの平均稼働時間を示します。この時間が長いほど、システムが故障しにくい、つまり信頼性が高いことを意味します。</p></li> <li><p><strong>MTTR (Mean Time To Repair: 平均復旧時間)</strong>: 故障が発生してから、システムが完全に復旧するまでの平均停止時間を示します。この時間が短いほど、故障からの復旧が迅速、つまり保守性が高いことを意味します。</p></li> <li><p><strong>復旧完了</strong>: システムが正常な稼働状態に戻った時点。</p></li> </ul> <h2 class="wp-block-heading">稼働率、MTBF、MTTRの計算方法</h2> <p>これらの指標は、以下の公式で計算されます。</p> <h3 class="wp-block-heading">1. 稼働率 (Availability)</h3> <p>システムが利用可能な時間の割合を示す指標です。</p> <ul class="wp-block-list"> <li><p><strong>定義</strong>: システムが正常に稼働している時間の割合。</p></li> <li><p><strong>公式</strong>: $$ 稼働率 = \frac{MTBF}{MTBF + MTTR} $$</p></li> </ul> <h3 class="wp-block-heading">2. MTBF (Mean Time Between Failures: 平均故障間隔)</h3> <p>システムの信頼性を示す指標です。</p> <ul class="wp-block-list"> <li><p><strong>定義</strong>: 故障から次の故障までの平均稼働時間。この値が大きいほど信頼性が高い。</p></li> <li><p><strong>公式</strong>: $$ MTBF = \frac{稼働時間合計}{故障回数} $$ または $$ MTBF = \frac{総稼働時間 – 総停止時間}{故障回数} $$</p></li> </ul> <h3 class="wp-block-heading">3. MTTR (Mean Time To Repair: 平均復旧時間)</h3> <p>システムの保守性を示す指標です。</p> <ul class="wp-block-list"> <li><p><strong>定義</strong>: 故障発生から復旧完了までの平均時間。この値が小さいほど保守性が高い。</p></li> <li><p><strong>公式</strong>: $$ MTTR = \frac{停止時間合計}{故障回数} $$</p></li> </ul> <h3 class="wp-block-heading">具体例による計算</h3> <p>あるシステムが1000時間の運用期間中に2回故障し、1回目の故障で2時間、2回目の故障で3時間停止したとします。</p> <ol class="wp-block-list"> <li><p><strong>停止時間合計の算出</strong>: 停止時間合計 = 2時間 (1回目) + 3時間 (2回目) = 5時間</p></li> <li><p><strong>故障回数</strong>: 故障回数 = 2回</p></li> <li><p><strong>MTTRの算出</strong>: $$ MTTR = \frac{停止時間合計}{故障回数} = \frac{5時間}{2回} = 2.5時間 $$</p></li> <li><p><strong>稼働時間合計の算出</strong>: 稼働時間合計 = 総運用期間 – 停止時間合計 = 1000時間 – 5時間 = 995時間</p></li> <li><p><strong>MTBFの算出</strong>: $$ MTBF = \frac{稼働時間合計}{故障回数} = \frac{995時間}{2回} = 497.5時間 $$</p></li> <li><p><strong>稼働率の算出</strong>: $$ 稼働率 = \frac{MTBF}{MTBF + MTTR} = \frac{497.5}{497.5 + 2.5} = \frac{497.5}{500} = 0.995 $$ このシステムの稼働率は <strong>0.995</strong>、または <strong>99.5%</strong> となります。</p></li> </ol> <h2 class="wp-block-heading">要点</h2> <ul class="wp-block-list"> <li><p><strong>稼働率</strong>はシステムが使用可能な時間の割合を示し、MTBFとMTTRから計算される。</p></li> <li><p><strong>MTBF (平均故障間隔)</strong>はシステムの<strong>信頼性</strong>を表し、値が大きいほど故障しにくい。</p></li> <li><p><strong>MTTR (平均復旧時間)</strong>はシステムの<strong>保守性</strong>を表し、値が小さいほど速やかに復旧できる。</p></li> <li><p>システムの<strong>稼働率向上</strong>には、MTBFを長くし（故障しにくくする）、MTTRを短くする（早く復旧させる）ことが不可欠である。</p></li> <li><p>これらの指標は、システムの設計、運用、改善計画において重要な評価基準となる。</p></li> </ul>

graph TD
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