システム稼働率 計算ツール
各機器の稼働率を入れるだけで、直列・並列（冗長）構成のシステム全体の稼働率をその場で計算します。 停止率や年間の想定停止時間も併記。基本情報技術者試験などの信頼性計算にもそのまま使えます。
つまり：この2台を直列につないだシステムは、全部の稼働率を掛け算した約98.01％でしか動きません。 1台でも止まると全体が止まるため、つなぐ機器が増えるほど稼働率は下がります （年間で約約7日6時間は止まる計算）。
くわしい計算の内訳（参考）
| 機器1の稼働率 | 99％ |
|---|---|
| 機器2の稼働率 | 99％ |
| 計算式（各稼働率の積） | 99% × 99% |
| システム全体の稼働率 | 98.01％ |
| システム全体の停止率 | 1.99％ |
| 年間の想定停止時間（365日換算） | 約7日6時間 |
※ 稼働率（可用性）は各機器の故障が独立に起きると仮定した概算です。 実際には共通電源やネットワークの同時故障、保守時間、待機系の切り替え失敗などで結果は変わります。 年間停止時間は365日（8,760時間）換算の目安です。
同じ機器を並べたときのシステム稼働率（早見表）
同じ稼働率の機器を直列・並列に並べたときの、システム全体の稼働率の目安です。 直列はつなぐほど下がり、並列（冗長）は増やすほど上がるのが分かります。
| 機器1台の稼働率 | 台数 | 直列（全部動いて正常） | 並列（どれか動けば正常） |
|---|---|---|---|
| 90％ | 2台 | 81％ | 99％ |
| 3台 | 72.9％ | 99.9％ | |
| 4台 | 65.61％ | 99.99％ | |
| 5台 | 59.049％ | 99.999％ | |
| 95％ | 2台 | 90.25％ | 99.75％ |
| 3台 | 85.7375％ | 99.9875％ | |
| 4台 | 81.4506％ | 99.9994％ | |
| 5台 | 77.3781％ | 100％ | |
| 99％ | 2台 | 98.01％ | 99.99％ |
| 3台 | 97.0299％ | 99.9999％ | |
| 4台 | 96.0596％ | 100％ | |
| 5台 | 95.099％ | 100％ |
※ 概算。各機器の故障が独立に起きると仮定した値で、共通電源・保守時間・切り替え失敗などは含みません。
そもそも「システム稼働率」とは？
稼働率（可用性・Availability）は、システムが正常に動いている時間の割合です。 複数の機器を組み合わせてシステムを作ると、そのつなぎ方（直列か並列か）で全体の稼働率が変わります。
直列（全部が動いて初めて正常）
直列構成は、1台でも止まるとシステム全体が止まるつなぎ方です。 システム稼働率は、各機器の稼働率をすべて掛け算したものになります。
- 式：稼働率 ＝ A1 × A2 × … × An
- 例：稼働率99％の機器を3台直列 → 0.99 × 0.99 × 0.99 ＝ 約97.03％
- 機器を増やすほど稼働率は下がる（弱点が増える）
並列（どれか1つ動けば正常・冗長構成）
並列構成は、同じ働きの機器を複数並べ、どれか1台でも生きていれば動くつなぎ方です。 「全部が同時に止まる確率」を1から引いたものがシステム稼働率になります。
- 式：稼働率 ＝ 1 −（1−A1）×（1−A2）×…×（1−An）
- 例：稼働率99％の機器を2台並列 → 1 −（0.01 × 0.01）＝ 99.99％
- 機器を増やすほど稼働率は上がる（冗長化の効果）
「ナイン（9）」と年間停止時間
稼働率は9の数で語られることが多く、9が1つ増えるごとに許される停止時間が10分の1になります。
| 稼働率 | 年間の想定停止時間（365日換算） |
|---|---|
| 90％ | 約36日12時間 |
| 99％ | 約3日15時間 |
| 99.9％ | 約8時間46分 |
| 99.99％ | 約53分 |
| 99.999％ | 約5分 |
※ 1年＝365日（8,760時間）で換算した概算です。
よくある質問
- システムの稼働率（可用性）とは何ですか？
- システムが正常に動いている時間の割合のことです。可用性（Availability）とも呼ばれ、たとえば稼働率99％なら、1年のうち約1％（約3.65日）は止まりうるという意味になります。複数の機器でシステムを作ると、つなぎ方（直列・並列）によって全体の稼働率が変わります。
- 直列と並列で計算がどう違うのですか？
- 直列は「全部の機器が動いて初めて正常」な構成で、システム稼働率＝各機器の稼働率の掛け算です。1台でも止まると全体が止まるので、つなぐほど稼働率は下がります。並列は「どれか1台でも動けば正常」な冗長構成で、システム稼働率＝1 −（各機器の停止率の掛け算）です。全部が同時に止まらない限り動くので、台数を増やすほど稼働率は上がります。
- 「ナイン（9）」が多いほど良いとはどういう意味ですか？
- 稼働率を9の数で表す言い方です。99％は「ツーナイン」で年間約3.65日の停止、99.9％は「スリーナイン」で約8.76時間、99.99％は「フォーナイン」で約52.6分の停止に相当します。9が1つ増えるごとに、許される停止時間が10分の1になります。
- この計算はそのまま実システムに当てはめてよいですか？
- 各機器の故障が独立に起きるという前提の概算です。実際には共通の電源やネットワークが同時に落ちる、保守で計画停止する、待機系への切り替えに失敗するといった要因で結果は変わります。設計の目安・試験対策の計算としてお使いください。
出典・計算の根拠
- 信頼性設計における直列・並列モデル：直列＝各稼働率の積、並列＝1 −（各停止率の積）。 IPA 基本情報技術者試験などの「システムの稼働率（可用性）」で扱われる定義式。
- 可用性（Availability）の定義：稼働率 ＝ 正常稼働時間 ÷ 全体時間。停止率 ＝ 1 − 稼働率。
- 年間停止時間：(1 − 稼働率) × 8,760時間（365日 × 24時間）で換算。
本ツールは各機器の故障が独立に起きると仮定した概算です。共通故障・保守・切り替え失敗などの実運用要因は含みません。 実際の設計判断は、システム要件に応じてご確認ください。