稼働率・MTBF/MTTR計算ツール
MTBF・MTTRから稼働率を、複数装置の直列/並列構成の合成稼働率を即計算。ITパスポート テクノロジ系の頻出論点(信頼性設計・可用性)の理解と計算練習に。
1台の装置の稼働率(MTBF / MTTR から)
MTBF(平均故障間隔・時間)と MTTR(平均修復時間・時間)を入力すると、稼働率と年間停止時間を計算します。
A = MTBF ÷ (MTBF + MTTR)2台の装置の合成稼働率(直列/並列)
2台それぞれの稼働率を入力(小数 0〜1 でも、パーセント 0〜100 でもOK)。直列構成と並列構成、それぞれの合成稼働率を同時に計算します。
直列: A_total = A1 × A2 / 並列: A_total = 1 − (1 − A1)(1 − A2)※ 入力は時間単位(MTBF/MTTR)または稼働率(小数 or パーセント)。計算は瞬時に反映されます。年間停止時間は 1 年 = 8,760 時間として算出。
使い方(10秒で計算結果)
- 1台の装置の場合 — MTBF(壊れにくさ)と MTTR(直しやすさ)を入力するだけで稼働率と年間停止時間が出ます。
- 2台の合成稼働率 — 装置1と装置2それぞれの稼働率を入力。直列と並列の両方が同時に計算されます。
- 直列と並列を比較 — 同じ稼働率の装置でも、並列にするとどれだけ信頼性が上がるかを数字で確認できます。
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稼働率・MTBF・MTTR の基礎
稼働率(Availability, A)
稼働率はシステムが動いている時間の割合。A = MTBF ÷ (MTBF + MTTR) で求めます。99% なら年間 87.6 時間(約 3.65 日)の停止、99.9% なら年間 8.76 時間、99.99% なら年間 53 分の停止に相当します。
MTBF(平均故障間隔)
Mean Time Between Failures。ある故障から次の故障までの平均稼働時間。値が大きいほど壊れにくい。MTBF を伸ばすには、装置の信頼性向上・予防保守・温度湿度管理などが効きます。
MTTR(平均修復時間)
Mean Time To Repair。故障してから復旧するまでの平均時間。値が小さいほど直しやすい。MTTR を短くするには、監視と異常検知の自動化・障害対応手順の整備・予備機の配置などが効きます。
直列構成と並列構成
直列構成は「すべての装置が稼働してはじめてシステムが動く」状態。1台でも壊れたら全体が止まるため、装置を増やすほど稼働率は下がります(A_total = A1 × A2)。一方、並列構成(冗長化)は「少なくとも1つが稼働すればシステムが動く」状態。すべてが同時に故障する確率は小さいため、装置を増やすほど稼働率は上がります(A_total = 1 − (1−A1)(1−A2))。
ITパスポートで頻出する関連論点
- RAID 1(ミラーリング) — 同じデータを2台に書き込む並列構成の典型例。1台壊れても継続。
- クラスタリング — サーバを複数台用意して並列稼働させる手法。フェイルオーバーで MTTR を短縮。
- SLA(サービスレベル合意) — 稼働率が契約条件として明記される。99.9% / 99.99% / 99.999%(ファイブナイン)が典型。
- BCP(事業継続計画) — 災害時の業務継続性を保証するために、システム冗長化と稼働率設計が組み合わさる。
- RPO / RTO — Recovery Point Objective(どこまでデータを戻せるか) / Recovery Time Objective(どれくらいで復旧するか)。MTTR と関連深い。
よくある質問(FAQ)
Q. 稼働率の計算式は?
A. 稼働率(A)= MTBF ÷(MTBF + MTTR)。MTBFが長く、MTTRが短いほど稼働率は高くなります。例: MTBF = 1000時間、MTTR = 5時間 なら稼働率 ≒ 99.50%。
Q. 直列構成と並列構成で何が違う?
A. 直列構成は「すべての装置が稼働してはじめてシステムが動く」(A1×A2)。並列構成は「少なくとも1つが稼働すればシステムが動く」(1 −(1−A1)×(1−A2))。直列は装置を増やすほど稼働率が下がり、並列は装置を増やすほど上がります。冗長化(並列)が信頼性向上の基本。
Q. MTBF と MTTR の違いは?
A. MTBF = 平均故障間隔(ある故障から次の故障までの平均稼働時間)。MTTR = 平均修復時間(故障してから復旧するまでの平均時間)。MTBFは「壊れにくさ」、MTTRは「直しやすさ」を表します。
Q. 「99.99%稼働」は年間どれくらい停止する?
A. 1年 = 8760時間。99.99%稼働なら停止時間は 8760 × 0.0001 = 0.876時間 ≒ 約53分/年。99.9% なら約8.76時間/年。99% なら約3.65日/年。クラウドの SLA でよく見る「ファイブナイン(99.999%)」は約5分/年です。
Q. ITパスポート試験ではどう出題される?
A. ITパスポート テクノロジ系の頻出論点で、「装置AとBが直列に接続されているシステムの稼働率を求めよ」「並列化するとどのくらい稼働率が向上するか」といった計算問題で出題されます。本ツールで実際に値を変えてみることで、公式の意味が体感的に理解できます。
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