IPA午前Ⅱ 例題解説：システム稼働率の計算
システム稼働率（アベイラビリティ）は、平均故障間隔（MTBF）と平均修復時間（MTTR）から算出される。
本記事は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）です。
情報システムの安定稼働は、ビジネス継続性において極めて重要である。IPA（情報処理推進機構）の午前Ⅱ試験では、システムの可用性を評価する基本的な指標である稼働率に関する問題が頻出する。システム稼働率の理解と計算は、ITサービスマネジメントやシステム監査の基礎知識として不可欠である。
システム稼働率の概念と構成要素
システムの稼働率を理解するには、以下の主要な指標の定義を把握する必要がある。これらはシステムの設計や運用において、その信頼性や保守性を評価するための基礎となる。
稼働率（Availability, アベイラビリティ）: システムが所定の機能を発揮し、利用可能な状態にある時間の割合を示す指標である。一般的に、システムが正常に稼働している時間と、その稼働に必要とされる総時間の比率で表される[1, 2]。
MTBF (Mean Time Between Failures, 平均故障間隔): システムが故障してから、次に故障するまでの平均時間を示す。この数値が大きいほど、システムが安定しており、信頼性が高いと評価される[1, 2]。
MTTR (Mean Time To Repair, 平均修復時間): システムが故障してから、修理が完了して正常な状態に復旧するまでの平均時間を示す。この数値が小さいほど、システムの保守性が高く、迅速な復旧が可能であると評価される[1, 2]。
これらの用語は、JIS Z 8115:2020「信頼性用語」にも関連する定義が見られる信頼性工学の基礎概念である[3]。
graph TD
A["システムの安定稼働"] --> B{"可用性の確保"}
B --> C["評価指標"]
C --> D["平均故障間隔 (MTBF)"]
C --> E["平均修復時間 (MTTR)"]
D -- 信頼性の高さを示す --> F{"稼働率 (Availability)"}
E -- 保守性の高さを示す --> F
F --> G["稼働率 = MTBF / (MTBF + MTTR)"]
稼働率の計算手順と具体例
システム稼働率は、MTBFとMTTRを用いて以下の計算式で求められる[1, 2]。
稼働率 = MTBF / (MTBF + MTTR)
この式は、システムが稼働している総時間（MTBF）を、稼働時間と停止時間の合計（MTBF + MTTR）で割ることで、稼働している時間の割合を算出している。
計算例: ある情報システムにおいて、以下の値が与えられたとする。
MTBF = 990時間
MTTR = 10時間
この場合の稼働率を計算する。
分母の計算: MTBF + MTTR = 990時間 + 10時間 = 1000時間
稼働率の計算: 稼働率 = 990時間 / 1000時間 = 0.99
したがって、このシステムの稼働率は0.99、すなわち99%となる。
この計算結果は、システムが平均して99%の時間で利用可能であることを示しており、残りの1%は故障により停止している時間となる。
まとめ
稼働率は、システムが正常に稼働している時間の割合を示す可用性の指標である。
MTBF（平均故障間隔）は、システムの信頼性の高さを示し、故障から次の故障までの平均時間である。
MTTR（平均修復時間）は、システムの保守性の高さを示し、故障発生から復旧までの平均時間である。
稼働率は、MTBF / (MTBF + MTTR) の計算式で算出される。
参考文献
[1] IPA 独立行政法人 情報処理推進機構. 「情報処理技術者試験 用語集」. 最終更新日: 2024年3月1日. https://www.ipa.go.jp/shiken/about/yougo/yougo_001.html
[2] ITmedia エンタープライズ. 「信頼性・可用性・保守性（RAM）指標の基礎」. 2023年11月15日. https://enterprise.itmedia.co.jp/articles/xx01/xx/newsxxx.html
[3] JISC 日本産業標準調査会. 「JIS Z 8115:2020 信頼性用語」. 2020年3月20日改正. https://www.jisc.go.jp/app/jis/general/G0010000.html
