基本情報技術者 2015年 秋期 午前（科目A） 問14

要点まとめ

• 結論：予防保守は部品の摩耗や劣化を未然に対処して故障発生率を下げ、システムの MTBF を延ばすため、選択肢では エ が正しい。
• 根拠：MTBF は単位時間当たりの故障率 λ の逆数（一定故障率近似で $MTBF=1/\lambda$）に相当し、予防保守は λ を低下させるため MTBF が増加する。
• 差がつくポイント：MTTR（平均修復時間）と MTBF（平均故障間隔）を混同しないこと、遠隔保守や装置数の影響は文脈次第で変わる点を押さえる。

正解の理由

よくある誤解

• MTBF と MTTR を逆に覚えている：MTBF は故障間隔、MTTR は平均修復時間（修理にかかる時間）で目的が違います。
• 遠隔保守は MTBF を短くするという誤解：遠隔保守は通常修復時間を短縮し MTTR を下げる方向であり、MTBF 自体を直接短くするものではありません。
• 構成装置が多いほど MTBF が長くなると誤解：むしろ構成部品が増えると単純な直列系では故障率が合算され、システム MTBF は短くなる傾向があります。

解法ステップ

1. 用語定義：MTBF（故障間隔）と MTTR（修復時間）を明確にする。
2. 各選択肢が MTBF に与える影響を「故障率 $\lambda$（MTBF）」「修復時間（MTTR）」のどちらに作用するかで分類する。
3. 予防保守は故障発生の原因を減らす（$\lambda$↓）ため MTBF ↑。遠隔保守は主に修復・対応時間を短縮（MTTR↓）。装置数増加は系構成によっては故障確率↑（MTBF↓）。
4. 各選択肢を論理的に当てはめ、矛盾がないものを正答とする。

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。
  誤り。ログやトレースは原因特定を容易にし、修復手順を短縮することが多く、むしろ MTTR を短縮する効果が期待されます。長くなるとは通常言えません。
• 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。
  誤り。遠隔保守（リモート診断・遠隔操作）は現場到着の必要性を減らし、対応時間を短縮して MTTR を下げることが期待されます。MTBF を短くする直接的な理由は通常なく、逆に早期対応で大きな故障を防げれば間接的に MTBF に好影響を与える場合もあります。
• 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。
  誤り。構成要素が多いと故障発生箇所が増え、直列構成の場合はシステム全体の故障率が増える（各λの和に近くなる）ため MTBF はむしろ短くなる傾向です。冗長化がある場合は可用性向上に繋がりますが、選択肢の趣旨とは異なります。
• エ: 予防保守によって、システムのMTBFは長くなる。
  正解。予防保守は劣化管理や摩耗部品交換で故障率を低減するため、MTBF を延ばす効果があります。

補足コラム

• 可用性の関係式：可用性（Availability）はおおよそ $A=\frac{MTBF}{MTBF+MTTR}$ で表されます。MTBF を増やすか MTTR を減らすことで可用性を高められます。
• 実務的配慮：予防保守にも過剰実施のコストや故障誘発（誤操作）リスクがあるため、時期（時間基準）と状態監視（コンディションベース）を組み合わせた最適化が重要です。
• 冗長化との違い：冗長化はシステム可用性を高めますが、個々の装置の MTBF を直接変えるものではありません。設計合わせ技（予防保守＋冗長化）が効果的です。

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