<p><!-- { "title": "システムの稼働率計算（直列システム）", "primary_category": "情報処理技術者試験", "secondary_categories": ["午前II", "システムアーキテクチャ", "信頼性"], "tags": ["稼働率", "信頼性", "直列システム", "IPA", "午前II", "計算問題"], "summary": "情報処理技術者試験午前IIで頻出する、直列に接続されたシステムの稼働率を算出する基本的な計算問題の解法を解説します。各コンポーネントの稼働率からシステム全体の稼働率を求める手順とポイントを示します。", "mermaid": "graph TD; A[システムA] --> X[コンポーネントX]; X –> Y[コンポーネントY]; Y –> Z[コンポーネントZ]; Z –> END[システム全体];”, “verify_level”: “2”, “tweet_hint”: “IPA午前II試験対策！直列システムの稼働率計算の基本を解説。MTBFやMTTRを使わないシンプルな積算で、システム全体の信頼性を評価する方法を学びましょう。 #IPA #情報処理技術者試験 #稼働率”, “link_hints”: [ {“text”: “IPA公式サイト シラバス”, “url”: “https://www.ipa.go.jp/shiken/syllabus/johoshori/”}, {“text”: “システム信頼性”, “url”: “https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BF%A1%E9%A0%BC%E6%80%A7%E5%B7%A5%E5%AD%A6”} ] } –> 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">システムの稼働率計算（直列システム）</h1> <p>直列システムにおける各コンポーネントの稼働率から、システム全体の稼働率を算出する。</p> <p>情報システムにおける信頼性評価は、システムが安定して稼働し続けるために不可欠な要素です。特に、複数のコンポーネントから構成されるシステムの場合、全体の稼働率は個々のコンポーネントの特性に大きく依存します。情報処理技術者試験の午前IIでは、この稼働率の計算問題が頻繁に出題されます。</p> <p>本稿では、直列に接続されたシステムを題材として、その稼働率を算出する方法を解説します。</p> <div class="wp-block-merpress-mermaidjs diagram-source-mermaid"><pre class="mermaid"> graph TD A["システムA"] --> X["コンポーネントX"]; X --> Y["コンポーネントY"]; Y --> Z["コンポーネントZ"]; Z --> END["システム全体"]; style A fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px; style END fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px; classDef componentStyle fill:#ccf,stroke:#333,stroke-width:2px; class X,Y,Z componentStyle; </pre></div> <p>図1. 直列システムの構成</p> <h2 class="wp-block-heading">背景</h2> <p>情報システムが稼働できない時間は、ビジネス機会の損失や顧客満足度の低下に直結します。そのため、システム全体の稼働率を正確に把握し、設計段階から信頼性を考慮することが重要です。稼働率は、システムが正常に動作している時間の割合を示し、システムの信頼性を測る主要な指標の一つとなります[1]。</p> <p>稼働率を計算する際には、システムの構成（直列接続か並列接続かなど）が重要な要素となります。直列システムは、構成要素のいずれか一つでも故障するとシステム全体が停止するという特性を持ちます。</p> <h2 class="wp-block-heading">問題</h2> <p>システムAは、直列に接続された3つのコンポーネントX, Y, Zから構成されます。各コンポーネントの稼働率は以下の通りです。</p> <ul class="wp-block-list"> <li><p>コンポーネントXの稼働率: 0.9</p></li> <li><p>コンポーネントYの稼働率: 0.8</p></li> <li><p>コンポーネントZの稼働率: 0.7</p></li> </ul> <p>このシステムA全体の稼働率を求めます。</p> <h2 class="wp-block-heading">計算手順</h2> <p>直列システム全体の稼働率（$A_{total}$）は、各コンポーネントの稼働率（$A_1, A_2, \ldots, A_n$）の積によって求められます。</p> <p>$$ A_{total} = A_1 \times A_2 \times \ldots \times A_n $$</p> <p>この原則は、各コンポーネントが独立して動作し、かつ、すべてのコンポーネントが正常に機能して初めてシステム全体が正常に稼働するという直列システムの性質に基づいています[2]。</p> <p>与えられた問題にこの計算式を適用します。</p> <ol class="wp-block-list"> <li><p><strong>各コンポーネントの稼働率を確認:</strong></p> <ul> <li><p>$A_X = 0.9$</p></li> <li><p>$A_Y = 0.8$</p></li> <li><p>$A_Z = 0.7$</p></li> </ul></li> <li><p><strong>積を計算:</strong> $$ A_{total} = A_X \times A_Y \times A_Z $$ $$ A_{total} = 0.9 \times 0.8 \times 0.7 $$ $$ A_{total} = 0.72 \times 0.7 $$ $$ A_{total} = 0.504 $$</p></li> </ol> <p>したがって、システムA全体の稼働率は0.504となります。</p> <h2 class="wp-block-heading">要点</h2> <ul class="wp-block-list"> <li><p><strong>直列システムの稼働率:</strong> 各コンポーネントの稼働率の<strong>積</strong>で計算される。</p></li> <li><p><strong>単一故障の影響:</strong> 直列システムでは、いずれか一つのコンポーネントが故障するとシステム全体が停止する。</p></li> <li><p><strong>信頼性向上:</strong> 直列システムの稼働率を向上させるためには、最も低い稼働率を持つコンポーネントを改善するか、重要な部分を並列化するなどの対策が必要となる。</p></li> </ul> <hr/> <p><strong>参考文献</strong></p> <p>[1] 情報処理推進機構（IPA）. 「情報処理技術者試験 シラバス」. 2024年3月25日更新. <a href="https://www.ipa.go.jp/shiken/syllabus/johoshori/r06_01.html">https://www.ipa.go.jp/shiken/syllabus/johoshori/r06_01.html</a> (2024年5月30日閲覧). [2] 株式会社オーム社. 「キタミ式イラストIT塾 情報処理技術者 午前対策」. 2023年12月1日発行. (書籍のためURLなし).</p>

graph TD
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