基本情報技術者 2012年 秋期 午前（科目A） 問16

コンピュータシステムの信頼性に関する記述【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論：システムの予防保守は故障原因を事前に除去し、MTBF（平均故障間隔）を延ばして信頼性を高めます。
• 根拠：可用性は $$\begin{gathered} A= \\ fracMTBFMTBF+MTTR \end{gathered}$$ で表され、予防保守は故障発生率を下げてMTBFを増加させます。
• 差がつくポイント：MTTRは復旧時間を短くする対策、MTBFは故障を起こしにくくする対策と区別して評価してください。

正解の理由

よくある誤解

• 遠隔保守はMTTRを長くするという誤り：実際は遠隔保守は迅速な対応でMTTR（平均修復時間）を短くするのが目的です。
• MTTRとMTBFを同じ方向で増やせば稼働率が上がるという勘違い：MTTRを長くすると可用性は下がります。
• 構成が複雑＝MTBFが長くなるという誤認：複雑化は故障モードや相互作用を増やし、一般にMTBFを短くする要因です。

解法ステップ

1. MTBF と MTTR の定義を正確に思い出す（MTBF：平均故障間隔、MTTR：平均修復時間）。
2. 可用性（稼働率）の基本式 $$\begin{gathered} A= \\ fracMTBFMTBF+MTTR \end{gathered}$$ を確認する。
3. 各選択肢が MTBF または MTTR のどちらに関する記述かを判別する。
4. その効果が可用性や信頼性の定義と整合するかを検証し、最も適切な記述を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア：システムの遠隔保守は、MTTRを長くし、稼働率を向上させる。
  → 誤り。遠隔保守は通常、現場に行く時間を削減して MTTR を短くし、可用性を高める目的です。
• イ：システムの稼働率は、MTTRとMTBFを長くすることで向上する。
  → 誤り。MTBF を長くすることは可用性向上に寄与しますが、MTTR を長くすると修復に時間がかかり、可用性は低下します。
• ウ：システムの構成が複雑なほど、MTBFは長くなる。
  → 誤り。複雑性は故障モードを増やす傾向があり、一般に MTBF を短く（故障が起きやすく）します。
• エ：システムの予防保守は、MTBFを長くするために行う。
  → 正解。予防保守は劣化や故障原因の除去を通じて故障発生率を下げ、MTBF を延ばすことが主目的です。

補足コラム

• 可用性の数値例：MTBF=1000時間、MTTR=10時間 の場合、$$\begin{gathered} A= \\ frac10001000+10 \\ approx0.9901 \end{gathered}$$（約99.01%）。MTBFを2000時間にすると $$\begin{gathered} A \\ approx0.9950 \end{gathered}$$、MTTRを5時間にすると $$\begin{gathered} A \\ approx0.9950 \end{gathered}$$。どちらの改善も有効ですが、現場事情で優先度が変わります。
• 予防保守の具体例：定期的なベアリング交換、ファームウェア更新、電源フィルタの点検、温度湿度管理などがあり、故障発生率低減につながります。
• 関連手法：FMEA（故障モード影響解析）やFTA（故障の木解析）で予防保守の重点箇所を決めると効果的です。冗長化はMTBFを直接変えずにシステム全体の故障耐性を高める別手段です。

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