「なんだか難しそう…」
システムの稼働率と聞くと、専門的で自分には関係ないと感じるかもしれません。
しかし、これは私たちの身の回りの多くのことに関わっています。
この記事では、システムの稼働率について、身近な例を使って分かりやすく解説します。
稼働率とは何だろう？
稼働率とは、システムが「正常に動き続けている時間の割合」のことです。
例えば、1年間（365日）のうち、1日だけ故障してしまったシステムがあるとします。
この場合、364日は正常に動いていたので、稼働率は「364日 ÷ 365日 ≒ 99.7%」となります。
この稼働率が高いほど、そのシステムは「壊れにくく、信頼性が高い」と言えます。
なぜ稼働率が重要なの？
私たちが普段使っているスマートフォンやパソコン、インターネットサービスなどは、多くの部品やシステムが組み合わさって動いています。
もし、そのうちのどれか一つでも故障してしまうと、サービス全体が使えなくなってしまうことがあります。
サービスの提供者にとって、稼働率を高く保つことは、利用者に迷惑をかけないために非常に重要です。
システムのつながり方「直列」
システムのつながり方には、大きく分けて「直列」と「並列」の2種類があります。
まずは「直列」から見ていきましょう。
直列とは、複数のものが一本の線でつながっている状態をイメージしてください。
クリスマスのイルミネーションで、一つの電球が切れると全部の電気が消えてしまうものがありますが、あれが直列の分かりやすい例です。
直列システムの稼働率を計算してみよう
ここに、電球Aと電球Bが直列につながっているシステムがあるとします。
それぞれの電球が1年間で正常に光り続ける確率（稼働率）は、以下の通りです。
- 電球Aの稼働率 90% (0.9)
- 電球Bの稼働率 80% (0.8)
このシステム全体が光り続けるためには、AとBの両方が光っている必要があります。
そのため、システム全体の稼働率は、それぞれの稼働率を掛け合わせることで計算できます。
計算式
0.9 × 0.8 = 0.72
システム全体の稼働率は72%となります。
個々の部品の稼働率が高くても、直列でつなぐと全体の稼働率は下がってしまうのが特徴です。
システムのつながり方「並列」
次に「並列」です。
並列とは、複数のものがそれぞれ別の線でつながっている状態をイメージしてください。
家の照明を考えてみましょう。
リビングの電気が切れても、キッチンの電気はついたままですよね。
このように、片方がダメになっても、もう片方が動き続けることができるのが並列の特徴です。
並列システムの稼働率を計算してみよう
先ほどと同じ電球Aと電球Bが、今度は並列につながっているとします。
- 電球Aの稼働率 90% (0.9)
- 電球Bの稼働率 80% (0.8)
このシステムは、AかBのどちらか一方でも光っていれば、全体としては「光っている」と見なせます。
計算方法は少し複雑ですが、まず「両方とも光っていない確率」を計算し、それを1から引くことで全体の稼働率を求めます。
計算式
1 – (1 – 0.9) × (1 – 0.8)
= 1 – 0.1 × 0.2
= 1 – 0.02
= 0.98
システム全体の稼働率は98%となります。
並列でつなぐと、個々の部品の稼働率よりも全体の稼働率が高くなるのが特徴です。
まとめ
今回は、システムの稼働率について、直列と並列の違いを中心に解説しました。
- 稼働率
システムが正常に動き続けている時間の割合。 - 直列
一本の線でつながっており、一つでも故障すると全体が停止する。
全体の稼働率は、個々の稼働率の掛け算で求められ、元の部品より低くなる。 - 並列
それぞれ別の線でつながっており、片方が故障しても他方が動き続ける。
全体の稼働率は、1から「全てが故障する確率」を引くことで求められ、元の部品より高くなる。
このように、システムのつなぎ方によって、全体の壊れにくさは大きく変わります。
普段何気なく使っているサービスも、このような工夫によって安定して提供されているのです。
