基本情報技術者 2011年 秋期 午前（科目A） 問18

要点まとめ

• 結論：予防保守は故障発生率を低減するためMTBF（平均故障間隔）を延ばす効果があり、正解はエです。
• 根拠：MTBFは故障と故障の間隔の期待値であり、故障件数が減ると単位時間当たりの故障発生頻度が下がりMTBFが増加します。
• 差がつくポイント：MTTR（平均修理時間）と混同しないこと、装置数増加は系全体の故障率を上げやすくMTBFを短くする点に注意。

正解の理由

よくある誤解

• MTBFとMTTRを混同する：MTBFは「故障までの平均時間」、MTTRは「修理に要する平均時間」であり影響要因が異なります。
• 遠隔保守でMTBFが短くなると考える誤り：遠隔保守は主に復旧時間（MTTR）に影響することが多く、故障発生頻度＝MTBFを直接短くするとは限りません。
• 構成機器が多いほどMTBFが長くなると誤認：単純に部品が増えると系列構成では故障率が増えシステムMTBFは短くなる傾向があります。

解法ステップ

1. MTBFとMTTRの定義を確認する（MTBF＝平均故障間隔、MTTR＝平均修理時間）。
2. 各選択肢が「故障発生頻度（MTBFに影響）」か「修理時間（MTTRに影響）」のどちらに作用するかを判定する。
3. 影響の方向（増える／減る）を考え、定義と整合する選択肢を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア: エラーログや命令トレースの機能によって、MTTRは長くなる。
  解説：ログやトレースは障害診断を容易にし、通常MTTRを短縮する（長くなるとは矛盾）。よって誤り。
• イ: 遠隔保守によって、システムのMTBFは短くなり、MTTRは長くなる。
  解説：遠隔保守は復旧を迅速にすることが多くMTTRを短縮する可能性が高い。MTBFを短くする根拠は乏しいため誤り。
• ウ: システムを構成する装置の種類が多いほど、システムのMTBFは長くなる。
  解説：装置が多い＝故障候補が増えるため、直列（series）構成では故障率が合算されシステムMTBFは短くなる傾向。誤り。
• エ: 予防保守によって、システムのMTBFは長くなる。
  解説：予防保守は故障発生を減らすためMTBFを延ばす効果がある。よって正解はエ。

補足コラム

• 関係式：可用性（Availability）とMTBF/MTTRの関係は次の通りです。 $$\text{Availability}=\frac{\text{MTBF}}{\text{MTBF}+\text{MTTR}}$$ MTBFが増えれば可用性は上がり、MTTRが増えれば可用性は下がります。
• 系全体の故障率（直列構成）：各部品の故障率を${\lambda }_i$とすると系の故障率は${\sum }_i{\lambda }_i$で、系MTBFは $${\text{MTBF}}_{\text{system}}=\frac{1}{{\sum }_i{\lambda }_i}$$ 例：2台それぞれMTBF=1000時間（$\lambda =0.001$）なら系のMTBFは$1/(0.001+0.001)=500$時間になります。
• 冗長化を設ければ系MTBFを改善できるが、それは冗長構成設計の効果であり単に装置数が増えるだけでは逆効果になることに注意。

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