2026年版・2-5

システムの評価指標(性能・信頼性)の一問一答

基本情報技術者試験 科目A「コンピュータシステム」から、システムの評価指標(性能・信頼性)に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。科目Aの本試験と同じく、4択で出題しています。

問12-5

あるシステムのMTBFが480時間、MTTRが20時間であるとき、このシステムの稼働率はいくらか。

  • ①0.96
  • ②0.04
  • ③0.98
  • ④0.92
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正解 ①0.96
解説
稼働率は、システムが正常に動いている時間の割合で、次の式で求めます。
稼働率 = MTBF ÷(MTBF + MTTR)
= 480 ÷(480 + 20)= 480 ÷ 500 = 0.96
MTBF(平均故障間隔)は故障せずに動いている平均時間、MTTR(平均修復時間)は故障してから直るまでの平均時間です。

他の選択肢が不適切な理由
・0.92:MTTRを2倍にして計算したような誤りです(480÷520≒0.92)。
・0.04:MTTR÷(MTBF+MTTR)=20÷500で求めた、止まっている時間の割合(不稼働率)です。稼働率は1からこれを引いた0.96です。
・0.98:MTTRを10時間として計算した場合の値に近い誤りです。

覚え方のポイント
「稼働率=動いている時間÷全体の時間」。全体の時間は「動いている時間(MTBF)+止まっている時間(MTTR)」です。
問22-5

稼働率0.9の装置Aと稼働率0.8の装置Bを直列に接続したシステムの稼働率はいくらか。直列のシステムは、AとBの両方が稼働しているときだけ稼働する。

  • ①0.85
  • ②0.80
  • ③0.98
  • ④0.72
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正解 ④0.72
解説
直列に接続したシステムは、すべての装置が同時に稼働しているときだけ稼働します。そのため、稼働率は各装置の稼働率の積になります。
0.9 × 0.8 = 0.72
直列のシステムの稼働率は、どの装置の稼働率よりも低くなります。

他の選択肢が不適切な理由
・0.80:稼働率の低い方の装置Bの値で、直列の計算をしていません。
・0.85:2つの稼働率の平均で、根拠がありません。
・0.98:並列に接続した場合の稼働率(1−0.1×0.2)です。

覚え方のポイント
「直列=掛け算(全部動く必要がある)」「並列=1−(全部止まる確率)」。直列にすると稼働率は下がり、並列にすると上がります。
問32-5

稼働率0.9の装置を2台並列に接続したシステムの稼働率はいくらか。並列のシステムは、少なくとも1台が稼働していれば稼働する。

  • ①0.81
  • ②0.90
  • ③0.99
  • ④0.95
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正解 ③0.99
解説
並列に接続したシステムが停止するのは、2台が同時に停止したときだけです。
1台が停止している確率:1 − 0.9 = 0.1
2台とも停止している確率:0.1 × 0.1 = 0.01
システムの稼働率:1 − 0.01 = 0.99

他の選択肢が不適切な理由
・0.81:直列に接続した場合の稼働率(0.9×0.9)です。
・0.90:1台だけの稼働率で、並列にした効果を考えていません。
・0.95:1台の稼働率(0.90)と1の中間をとっただけの値で、計算の根拠がありません。

覚え方のポイント
「並列の稼働率=1−(1−A)×(1−B)」。止まる確率を掛けて、1から引きます。
問42-5

稼働率0.9の装置2台を並列に接続した部分に、稼働率0.95の装置を直列に接続したシステムの稼働率はいくらか。

  • ①0.8550
  • ②0.9405
  • ③0.9025
  • ④0.9900
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正解 ②0.9405
解説
並列の部分を先に1つにまとめてから、直列として計算します。
並列の部分:1 −(1 − 0.9)×(1 − 0.9)= 1 − 0.01 = 0.99
全体(直列):0.99 × 0.95 = 0.9405

他の選択肢が不適切な理由
・0.8550:並列の部分を1台(0.9)として直列に計算した値(0.9×0.95)です。
・0.9025:0.95を2回掛けた値(0.95×0.95)で、構成を読み誤っています。
・0.9900:並列の部分だけの稼働率で、直列の装置を掛けていません。

覚え方のポイント
複雑な構成は「内側の並列(または直列)から順に1つの装置にまとめる」のが基本です。まとめた稼働率を使って、外側の計算をします。
問52-5

RASISのうち、MTTR(平均修復時間)を短くすることで高まる評価項目はどれか。

  • ①可用性(Availability)
  • ②保守性(Serviceability)
  • ③信頼性(Reliability)
  • ④完全性(Integrity)
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正解 ②保守性(Serviceability)
解説
RASISは、システムの評価項目の頭文字をとったものです。
・信頼性(Reliability):故障しにくさ。MTBFで表す
・可用性(Availability):使いたいときに使えること。稼働率で表す
・保守性(Serviceability):故障したときの直しやすさ。MTTRで表す
・完全性(Integrity):データの矛盾や破壊が起きにくいこと
・安全性(Security):不正な利用を防げること
MTTRを短くすると、故障からの復旧が速くなるので、保守性が高まります。

他の選択肢が不適切な理由
・信頼性:MTBFを長くすることで高まる項目です。
・可用性:MTTRを短くすると稼働率も上がりますが、MTTRそのものが直接表すのは保守性です。
・完全性:データの矛盾や破壊が起きにくいことに関する項目で、修復時間とは直接関係しません。

覚え方のポイント
「信頼性=MTBF」「保守性=MTTR」「可用性=稼働率=MTBF÷(MTBF+MTTR)」。指標と項目を1対1で結びつけましょう。
問62-5

システムの性能を表す指標のうち、スループットの説明として最も適切なものはどれか。

  • ①単位時間あたりにシステムが処理できる仕事の量
  • ②要求を出してから最初の応答が返るまでの時間
  • ③ジョブを投入してから全結果を受け取るまでの時間
  • ④故障してから修理が終わるまでの平均時間
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正解 ①単位時間あたりにシステムが処理できる仕事の量
解説
スループットは、システムが単位時間あたりに処理できる仕事(トランザクションやジョブ)の量です。例えば「1秒あたり1,000件のトランザクションを処理できる」のように表します。値が大きいほど、処理能力が高いことを示します。

他の選択肢が不適切な理由
・要求を出してから最初の応答が返るまでの時間:レスポンスタイム(応答時間)の説明です。
・ジョブを投入してから全結果を受け取るまでの時間:ターンアラウンドタイムの説明です。
・故障してから修理が終わるまでの平均時間:MTTR(平均修復時間)の説明です。

覚え方のポイント
「スループット=量(件数÷時間)」「レスポンスタイム・ターンアラウンドタイム=時間」。単位の違いで区別すると間違えません。
問72-5

オンラインシステムにおいて、利用者が処理の要求を入力し終えてから、システムが応答を返し始めるまでの時間を何というか。

  • ①CPU時間
  • ②ターンアラウンドタイム
  • ③スループット
  • ④レスポンスタイム
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正解 ④レスポンスタイム
解説
レスポンスタイム(応答時間)は、オンラインシステムの性能を表す指標で、利用者が要求を入力し終えてから、システムから最初の応答が返り始めるまでの時間です。値が小さいほど、利用者にとって使いやすいシステムになります。

他の選択肢が不適切な理由
・ターンアラウンドタイム:主にバッチ処理で使う指標で、ジョブを投入してから全ての結果を受け取り終えるまでの時間です。
・スループット:単位時間あたりに処理できる仕事の量です。
・CPU時間:プログラムの実行のために実際にCPUが使われた時間です。

覚え方のポイント
「レスポンス=返事が始まるまで(オンライン)」「ターンアラウンド=全部終わって戻ってくるまで(バッチ)」と、どこまでを数えるかで区別しましょう。
問82-5

システムの性能を評価する方法のうち、ベンチマークテストの説明として最も適切なものはどれか。

  • ①システムを数式でモデル化し、待ち時間などを理論的に予測する
  • ②各命令の実行時間と出現率から、平均の命令実行時間を計算する
  • ③標準的なプログラムを実際に動かして、処理時間などを測定する
  • ④利用者に使い勝手を尋ね、アンケートの結果から評価を決める
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正解 ③標準的なプログラムを実際に動かして、処理時間などを測定する
解説
ベンチマークテストは、性能評価用に用意された標準的なプログラム(ベンチマーク)を実際にシステム上で動かし、処理時間などを測定して、システムどうしの性能を比較する方法です。SPEC(CPUの性能評価)やTPC(トランザクション処理の性能評価)などが代表的なベンチマークです。

他の選択肢が不適切な理由
・命令の実行時間と出現率から平均を計算:命令ミックスによる評価の説明です。
・数式でモデル化して理論的に予測:待ち行列理論などを使った解析的な評価の説明です。
・アンケートで使い勝手を評価:ユーザビリティ評価の説明で、性能の評価ではありません。

覚え方のポイント
「ベンチマーク=実際に動かして測る」。計算で求める命令ミックスや、理論で予測するモデル化と区別しましょう。
問92-5

装置の故障率の時間的な変化を表したバスタブ曲線において、使い始めてから時間が経ち、部品の劣化によって故障率が上がっていく期間はどれか。

  • ①初期故障期間
  • ②偶発故障期間
  • ③摩耗故障期間
  • ④保証期間
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正解 ③摩耗故障期間
解説
バスタブ曲線は、装置の故障率が時間とともにどう変化するかを表した曲線で、浴槽(バスタブ)の断面のような形になります。
・初期故障期間:使い始めの時期で、製造上の欠陥などにより故障率が高く、時間とともに下がる
・偶発故障期間:故障率が低く安定し、偶発的な故障だけが起きる
・摩耗故障期間:部品の劣化や摩耗により、故障率が上がっていく

他の選択肢が不適切な理由
・初期故障期間:故障率が時間とともに下がる期間です。
・偶発故障期間:故障率がほぼ一定で低い期間です。
・保証期間:メーカーが無償修理などを保証する期間で、バスタブ曲線の区分ではありません。

覚え方のポイント
「初期(下がる)→偶発(平ら)→摩耗(上がる)」。摩耗故障期間に入る前に、予防保守で部品を交換するのが効果的です。
問102-5

MTBFが2,000時間の装置について、1時間あたりの平均故障率はいくらか。故障率は一定であるとする。

  • ①0.0002
  • ②0.0005
  • ③0.002
  • ④0.005
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正解 ②0.0005
解説
故障率が一定のとき、1時間あたりの平均故障率は、MTBF(平均故障間隔)の逆数で求めます。
故障率 = 1 ÷ MTBF = 1 ÷ 2,000 = 0.0005
つまり、平均すると2,000時間に1回故障するということです。

他の選択肢が不適切な理由
・0.0002:MTBFを5,000時間とした場合の値です。
・0.002:MTBFを500時間とした場合の値で、桁を誤っています。
・0.005:MTBFを200時間とした場合の値で、桁を誤っています。

覚え方のポイント
「故障率=1÷MTBF」「MTBF=1÷故障率」。逆数の関係なので、どちらかが分かればもう一方をすぐに求められます。

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※本ページの問題・解説は、生成AI(人工知能)を活用して作成しています。

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