(57)【要約】【課題】切替ＳＷを有するシステムの信頼性評価を可能とする方法、プログラム及び装置を提供すること。【解決手段】システムを構成する各要素の故障率等の要素データと、各要素の直列結合、通常の並列結合、切替スイッチを含む並列結合の３種類の結合関係によって表されるシステム構成データとを用い、システムを構成する結合関係を単体の要素同士のみの結合に縮約し（ｓ１〜ｓ３、ｓ８〜ｓ１１）、結合を構成する各要素の故障率等から結合後の部分の故障率等を求め（ｓ４）、１つの要素とみなして要素データ及びシステム構成データを書き換え（ｓ５〜ｓ７）、これを繰り返す（ｓ１２）ことでシステム全体を１つの要素と等価とみなして信頼性を評価する。【選択図】　　　　　　図７
2004023233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成要素として切替スイッチを含むシステムの信頼性を評価する方法であって、
システムを構成する各要素の故障率、修理率及び点検周期（切替スイッチの場合）のデータと、各要素の直列結合、通常の並列結合、切替スイッチを含む並列結合の３種類の結合関係によってシステムを表すデータとを保持し、
最下層の結合関係から順に、
その結合関係が直列結合ならば、結合を構成する要素の故障率及び修理率から結合後の部分の故障率及び修理率を求めて、結合後の部分を１つの要素と等価とみなし、
その結合関係が通常の並列結合ならば、結合を構成する要素の故障率及び修理率から結合後の部分の故障率及び修理率を求めて、結合後の部分を１つの要素と等価とみなし、
その結合関係が切替スイッチを含む並列結合ならば、結合を構成する現用要素の故障率及び修理率と、予備要素の故障率及び修理率と、切替スイッチの故障率、修理率及び点検周期とから結合後の部分の故障率及び修理率を求めて、結合後の部分を１つの要素と等価とみなし、
これを繰り返すことで、システム全体を１つの要素と等価とみなして信頼性を評価する
ことを特徴とするシステム信頼性評価方法。
【請求項２】
構成要素として切替スイッチを含むシステムの信頼性を評価する方法であって、
要素を識別する要素番号、要素種別、故障率、修理率及び点検周期（切替スイッチの場合）からなるレコードをシステムを構成する全ての要素について記述した要素データと、「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」の３種類の結合関係に「単体」を含めた４つの結合関係の結節点又は端点を識別するポイント番号、「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」、「単体」のいずれかを示す結合関係、結合関係を構成する要素数及び各要素のポイント番号又は要素番号からなるレコードをシステムを構成する全ての結合関係について記述したシステム構成データとを保持し、
システム構成データから結合関係欄が「単体」のレコードを検索してレコード１とする第１の工程と、
システム構成データからレコード１のポイント番号を要素欄に有するレコードを検索してレコード２とする第２の工程と、
レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを調べる第３の工程と、
全て「単体」であれば、各レコードの要素番号に基づいて要素データを検索し、各要素の故障率、修理率及び点検周期を求め、これらと結合関係とから結合後の故障率、修理率及び点検周期を求め、要素データのうち、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードの最若番のみを残し、他を削除し、最若番レコードの故障率、修理率及び点検周期を縮約後のものに書き換え（但し、点検周期がなければ書き換えない。）、要素種別は点検周期がある時は「ＳＷ」、他の時は「一般」とし、システム構成データのうち、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードを削除し、レコード２の結合関係を「単体」と書き換え、要素数は１とし、ポイント番号欄に前記の最若番レコードの番号を記載する第４の工程と、
「単体」でないものを含む場合は、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定する第５の工程と、
レコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを調べる第６の工程と、
全て「単体」であれば、レコード３をレコード２と設定して第４の工程に戻る第７の工程と、
「単体」でないものを含む場合は、レコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定し、第６の工程に戻る第８の工程と、
第１乃至第８の工程をシステム構成データが１レコードになるまで繰り返す第９の工程とからなる
ことを特徴とするシステム信頼性評価方法。
【請求項３】
構成要素として切替スイッチを含むシステムの信頼性を評価する方法を実施するプログラムであって、
該プログラムはコンピュータ上で、
要素を識別する要素番号、要素種別、故障率、修理率及び点検周期（切替スイッチの場合）からなるレコードをシステムを構成する全ての要素について記述した要素データと、「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」の３種類の結合関係に「単体」を含めた４つの結合関係の結節点又は端点を識別するポイント番号、「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」、「単体」のいずれかを示す結合関係、結合関係を構成する要素数及び各要素のポイント番号又は要素番号からなるレコードをシステムを構成する全ての結合関係について記述したシステム構成データとを保持し、
システム構成データから結合関係欄が「単体」のレコードを検索してレコード１とする第１の工程と、
システム構成データからレコード１のポイント番号を要素欄に有するレコードを検索してレコード２とする第２の工程と、
レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを調べる第３の工程と、
全て「単体」であれば、各レコードの要素番号に基づいて要素データを検索し、各要素の故障率、修理率及び点検周期を求め、これらと結合関係とから結合後の故障率、修理率及び点検周期を求め、要素データのうち、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードの最若番のみを残し、他を削除し、最若番レコードの故障率、修理率及び点検周期を縮約後のものに書き換え（但し、点検周期がなければ書き換えない。）、要素種別は点検周期がある時は「ＳＷ」、他の時は「一般」とし、システム構成データのうち、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードを削除し、レコード２の結合関係を「単体」と書き換え、要素数は１とし、ポイント番号欄に前記の最若番レコードの番号を記載する第４の工程と、
「単体」でないものを含む場合は、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定する第５の工程と、
レコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを調べる第６の工程と、
全て「単体」であれば、レコード３をレコード２と設定して第４の工程に戻る第７の工程と、
「単体」でないものを含む場合は、レコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定し、第６の工程に戻る第８の工程と、
第１乃至第８の工程をシステム構成データが１レコードになるまで繰り返す第９の工程と実行する
ことを特徴とするシステム信頼性評価プログラム。
【請求項４】
構成要素として切替スイッチを含むシステムの信頼性を評価する装置であって、
要素を識別する要素番号、要素種別、故障率、修理率及び点検周期（切替スイッチの場合）からなるレコードをシステムを構成する全ての要素について記述した要素データを保持する要素データ記憶手段と、
「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」の３種類の結合関係に「単体」を含めた４つの結合関係の結節点又は端点を識別するポイント番号、「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」、「単体」のいずれかを示す結合関係、結合関係を構成する要素数及び各要素のポイント番号又は要素番号からなるレコードをシステムを構成する全ての結合関係について記述したシステム構成データを保持するシステム構成データ記憶手段と、
システム構成データ記憶手段から結合関係欄が「単体」のレコードを検索してレコード１とし、さらにシステム構成データ記憶手段からレコード１のポイント番号を要素欄に有するレコードを検索してレコード２とするレコード検索手段と、
レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを判定し、「単体」でないものを含む場合はレコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定してレコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを判定し、さらに「単体」でないものを含む場合はレコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定し、これをレコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」となるまで繰り返した後、レコード３をレコード２に設定する判定手段と、
レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」である場合に、各レコードの要素番号に基づいて要素データ記憶手段から要素データを検索し、各要素の故障率、修理率及び点検周期を求め、これらと結合関係とから結合後の故障率、修理率及び点検周期を求める故障率等計算手段と、
要素データ記憶手段に対し、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードの最若番のみを残し、他を削除し、最若番レコードの故障率、修理率及び点検周期を縮約後のものに書き換え（但し、点検周期がなければ書き換えない。）、要素種別は点検周期がある時は「ＳＷ」、他の時は「一般」とし、システム構成データ記憶手段に対し、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードを削除し、レコード２の結合関係を「単体」と書き換え、要素数は１とし、ポイント番号欄に前記の最若番レコードの番号を記載するデータ書換手段と、
システム構成データ記憶手段に記憶されたシステム構成データのレコードが１つになるまで前記各手段を繰り返し動作させる終了判定手段とを備えた
ことを特徴とするシステム信頼性評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力供給システム等の信頼性評価技術に関連し、このような領域におけるシステムを高信頼性かつ妥当なコストで構築するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力供給システムや通信システムにおいて、信頼性はシステムの重要な属性の１つであり、システムの構築に際して必ずと言って良いほど検討される事項である。
【０００３】
これらのシステムにおいて、信頼性はシステムを構成する各要素（装置）の信頼性だけでなく、各装置に予備を設けるかどうかでも大きく左右される。そのため、システム構築に際しては、システムを構成する多くの装置に対し、予備の有無によって（又は単に予備が有るというだけでなく、その個数によって）、システムとしての信頼性が如何に変化するかを幅広く検討し、妥当なコストでなるべく信頼性を高くする構成が検討される。
【０００４】
そのために、システム構成を図１に示すような信頼性ブロック図と呼ばれる図で表示して信頼性評価を行い、システムの信頼性に大きな影響を及ぼす装置を特定し、その対策を検討するという方法が取られてきた。
【０００５】
ところで、このような対策検討に必要な信頼性評価を行う方法も幾つか存在する。そのような方法では、システムを構成する要素の属性（不稼働率、不信頼度など）と要素相互の結合関係を計算機上で保持し、要素の属性を基にシステムとしての信頼性を計算するものである。
【０００６】
このような計算を計算機で行う際のポイントは、システム構成の縮約と言われる操作である。直列結合している２つの要素をまとめて１つの要素とみなし、さらにそれと並列結合している要素をまとめて１つの要素とみなし…という操作である。
【０００７】
一般に、不信頼度ｐ１とｐ２の２つのユニットを直列結合した時の不信頼度は１−（１−ｐ１）（１−ｐ２）（近似的にはｐ１＋ｐ２）、並列結合した時の不信類度はｐ１・ｐ２となり、直列結合後又は並列結合後の２つのユニットを、１つの不信頼度を有する１つのユニットとみなせるので、このような縮約が可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、直並列システムの信頼性評価を行う方法や装置は既に実用化されており、人手では計算に多大な労力を要するような複雑なシステムでも、計算機を用いて評価できるようになっている。
【０００９】
ところで、システムによっては、上記のような単純な直並列システムでは、表現しきれないものがある。その１つが切替スイッチ（以下、「切替ＳＷ」又は「ＳＷ」という）を含むシステムである。
【００１０】
切替ＳＷは現用装置と予備装置とが設置されているシステムにおいて、現用装置が故障した場合に予備装置に切り替えるために設置される。例えば、通信機用の電力システムにおいて、図２に示すような、現用装置としての商用電力と、商用電力停止時に備えて設置されている内燃機関による発電機との接続を切り替えるためのＳＷ等である。
【００１１】
このような機能を有するシステムについては信頼性を評価する方法も整備されておらず、当然、信頼性を自動的に評価する装置もない。従って、このようなシステムの信頼性評価は、図３に示すような近似的なシステムとして行うことが多かった。即ち、図３に示すようにＳＷを現用装置と予備装置とで横成される２重化システムに直列に付加されるユニットとして扱うものである。
【００１２】
しかしながら、このような信頼性評価は不信頼度を極めて過大に評価することになりがちである。それは、ＳＷの故障には、断線等が起こって電力を通さなくなくなる故障と、電力は通すものの切り替え機能のみが働かなくなる故障の２種類があり、現実には圧倒的に後者が多いからである。即ち、後者の故障は、現用装置に故障が起きさえしなければ、システムには何らの悪影響も及ぼさないにもかかわらず、これをシステムの不信頼度要因として評価してしまうからである。
【００１３】
本発明の目的は、このように切替ＳＷを有するシステムの信頼性評価を可能とする方法、プログラム及び装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明では前記目的を達成するため、構成要素として切替スイッチを含むシステムの信頼性を評価する方法であって、システムを構成する各要素の故障率、修理率及び点検周期（切替スイッチの場合）のデータと、各要素の直列結合、通常の並列結合、切替スイッチを含む並列結合の３種類の結合関係によってシステムを表すデータとを保持し、最下層の結合関係から順に、その結合関係が直列結合ならば、結合を構成する要素の故障率及び修理率から結合後の部分の故障率及び修理率を求めて、結合後の部分を１つの要素と等価とみなし、その結合関係が通常の並列結合ならば、結合を構成する要素の故障率及び修理率から結合後の部分の故障率及び修理率を求めて、結合後の部分を１つの要素と等価とみなし、その結合関係が切替スイッチを含む並列結合ならば、結合を構成する現用要素の故障率及び修理率と、予備要素の故障率及び修理率と、切替スイッチの故障率、修理率及び点検周期とから結合後の部分の故障率及び修理率を求めて、結合後の部分を１つの要素と等価とみなし、これを繰り返すことで、システム全体を１つの要素と等価とみなして信頼性を評価するシステム信頼性評価方法を提案する。
【００１５】
また、本発明では前記目的を達成するため、構成要素として切替スイッチを含むシステムの信頼性を評価する方法であって、要素を識別する要素番号、要素種別、故障率、修理率及び点検周期（切替スイッチの場合）からなるレコードをシステムを構成する全ての要素について記述した要素データと、「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」の３種類の結合関係に「単体」を含めた４つの結合関係の結節点又は端点を識別するポイント番号、「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」、「単体」のいずれかを示す結合関係、結合関係を構成する要素数及び各要素のポイント番号又は要素番号からなるレコードをシステムを構成する全ての結合関係について記述したシステム構成データとを保持し、システム構成データから結合関係欄が「単体」のレコードを検索してレコード１とする第１の工程と、システム構成データからレコード１のポイント番号を要素欄に有するレコードを検索してレコード２とする第２の工程と、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを調べる第３の工程と、全て「単体」であれば、各レコードの要素番号に基づいて要素データを検索し、各要素の故障率、修理率及び点検周期を求め、これらと結合関係とから結合後の故障率、修理率及び点検周期を求め、要素データのうち、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードの最若番のみを残し、他を削除し、最若番レコードの故障率、修理率及び点検周期を縮約後のものに書き換え（但し、点検周期がなければ書き換えない。）、要素種別は点検周期がある時は「ＳＷ」、他の時は「一般」とし、システム構成データのうち、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードを削除し、レコード２の結合関係を「単体」と書き換え、要素数は１とし、ポイント番号欄に前記の最若番レコードの番号を記載する第４の工程と、「単体」でないものを含む場合は、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定する第５の工程と、レコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを調べる第６の工程と、全て「単体」であれば、レコード３をレコード２と設定して第４の工程に戻る第７の工程と、「単体」でないものを含む場合は、レコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定し、第６の工程に戻る第８の工程と、第１乃至第８の工程をシステム構成データが１レコードになるまで繰り返す第９の工程とからなるシステム信頼性評価方法を提案する。
【００１６】
なお、前記システム信頼性評価方法は、コンピュータと前述した工程をコンピュータに行わせるプログラムとによって実現できる。
【００１７】
また、本発明では前記目的を達成するため、構成要素として切替スイッチを含むシステムの信頼性を評価する装置であって、要素を識別する要素番号、要素種別、故障率、修理率及び点検周期（切替スイッチの場合）からなるレコードをシステムを構成する全ての要素について記述した要素データを保持する要素データ記憶手段と、「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」の３種類の結合関係に「単体」を含めた４つの結合関係の結節点又は端点を識別するポイント番号、「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」、「単体」のいずれかを示す結合関係、結合関係を構成する要素数及び各要素のポイント番号又は要素番号からなるレコードをシステムを構成する全ての結合関係について記述したシステム構成データを保持するシステム構成データ記憶手段と、システム構成データ記憶手段から結合関係欄が「単体」のレコードを検索してレコード１とし、さらにシステム構成データ記憶手段からレコード１のポイント番号を要素欄に有するレコードを検索してレコード２とするレコード検索手段と、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを判定し、「単体」でないものを含む場合はレコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定してレコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを判定し、さらに「単体」でないものを含む場合はレコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定し、これをレコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」となるまで繰り返した後、レコード３をレコード２に設定する判定手段と、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」である場合に、各レコードの要素番号に基づいて要素データ記憶手段から要素データを検索し、各要素の故障率、修理率及び点検周期を求め、これらと結合関係とから結合後の故障率、修理率及び点検周期を求める故障率等計算手段と、要素データ記憶手段に対し、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードの最若番のみを残し、他を削除し、最若番レコードの故障率、修理率及び点検周期を縮約後のものに書き換え（但し、点検周期がなければ書き換えない。）、要素種別は点検周期がある時は「ＳＷ」、他の時は「一般」とし、システム構成データ記憶手段に対し、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードを削除し、レコード２の結合関係を「単体」と書き換え、要素数は１とし、ポイント番号欄に前記の最若番レコードの番号を記載するデータ書換手段と、システム構成データ記憶手段に記憶されたシステム構成データのレコードが１つになるまで前記各手段を繰り返し動作させる終了判定手段とを備えたシステム信頼性評価装置を提案する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、基本的なアイディアから計算機上でのインプリメントの順で説明する。
【００１９】
≪１．発明の基本的アイディア≫
図４に示すシステムを考える。システムは現用ユニット１と予備ユニット２と切替ＳＷ３とから成り、現用ユニット１の故障率をλａ、修理率（修理時間の逆数）をμａ、予備ユニット２のそれをλｂ、μｂ、ＳＷ３の故障率をλｓ、修理率をμｓとする。ＳＷ３の故障は切り替え機能が失われるもののみとする。ＳＷ３は間隔Ｔで点検が行われ、故障していれば発見されて修理が開始される。
【００２０】
このシステムがシステムとして故障するのは以下の場合である。
【００２１】
（イ）現用ユニットの故障と予備ユニットの故障が同時に起こった場合
その確率（不稼働率）は
（λａ／（λａ＋μａ））（λｂ／（λｂ＋μｂ））
である。
【００２２】
これは、現用ユニットと予備ユニットの不稼働率の積をとることで得られる。
【００２３】
また、その頻度∧１は、不稼働率が故障頻度と故障時間の積であって、この場合、故障時間が（μａ＋μｂ）であることから、
（λａ／（λａ＋μａ））（λｂ／（λｂ＋μｂ））＝（μａ＋μｂ）∧
∴　∧１＝（λａ／（λａ＋μａ））（λｂ／（λｂ＋μｂ））／（μａ＋μｂ）
と求められる。
【００２４】
（ロ）現用ユニットに故障が発生した時、ＳＷが故障している場合
まず、運用開始後ｔの間、現用機に故障が起こらず、また点検も行われないまま時間ｔが経過した場合、その時にＳＷが故障している確率Ｆｓ（ｔ）は、以下の式で与えられる。
【００２５】
Ｆｓ（ｔ）＝１−ｅｘｐ（−ｔ）
上記は、見方を変えると、ＳＷに故障が起こって潜在化しても、現用機故障か点検の際に、それが暴露されるので、その暴露される機会の多寡に応じて、切替ＳＷの故障確率が定まることを意味している。
【００２６】
故障が暴露されるまでの平均間隔Ｔ’は、現用機故障の発生頻度（λａ）と点検の行われる頻度（１／Ｔ）との和の逆数で求められる。即ち、
Ｔ’＝１／（λａ＋（１／Ｔ））
よって、上記機会においてＳＷが故障している確率は１−ｅｘｐ（−Ｔ’）であり、任意時点においてＳＷが故障している確率ＦＳは、これを時間領域で積分して平均することによって、
【００２７】
【数１】
2004023233.tif 000003
【００２８】
となる。
【００２９】
これにより、現用機故障時にＳＷが故障していることによる、システムダウン確率Ｐは、
Ｐ＝現用機故障頻度×ＦＳ×（１／（（１／μａ）＋（１／μｓ）））
となる。
【００３０】
よって、全体の故障確率∪は、
Ｕ＝（λａ／（λａ＋μａ））（λｂ／（λｂ＋μｂ））＋Ｐ
また、故障頻度∧は、
∧＝現用機故障頻度×ＦＳ＋∧１
修理率Ｍは、
Ｍ＝∧／∪
と求められる。
【００３１】
このように、現用ユニットの故障率及び修理時間、予備ユニットの故障率及び修理時間、ＳＷの故障率、修理時間及び点検間隔をもとに、システムとしての、故障発生頻度及び故障時間（修理時間）が求められる。よって、図４に示す部分を縮約して、図５のような１ユニットとみなすことが出来る。ここで、図５のユニットの持つ属性に注目すると、図４の現用ユニット又は予備ユニットと同じ属性を有している。従って、ここに示した縮約方法は、次々と繰り返すことができるので、信頼性評価をシステム化する際の基本となる。
【００３２】
システムが、要素同士の（１）直列結合、（２）通常の意味の並列結合、（３）ＳＷを含む並列結合からなる時、上記のように、次々縮約していって、縮約後もまた、等価な故障率等を有する要素とみていくことで、システム全体の信頼性評価ができる。
【００３３】
尚、切替ＳＷを含む並列部分において、現用ユニットの故障率及び修理時間、予備ユニットの故障率及び修理時間、ＳＷの故障率、修理時間及び点検間隔をもとに、システムとしての故障発生頻度、故障時間（修理時間）を求める計算法は、モデル化の仕方によって、上記とは細部において異なるものも有り得る。
【００３４】
しかし、本発明のポイントは、システムとしての故障率及び修理率を求め、以降、次々に同じ操作で縮約するという点にあるのであって、その趣旨に合致すれば、どのような計算法でも若干の誤差を生じるだけである。
【００３５】
≪２．計算機での実施のためのデータ構造など≫
上記に示した基本的アイディアを計算機（コンピュータ）で実施するには、装置（ユニット）毎の情報と装置相互の結合関係を表す情報を一定の形式のデータで保持し、システムの縮約に伴うデータ形式の変更手順を決めれば良い。そのデータ形式には各種あり得るが、下記に示すものも１つの方法である。
【００３６】
＜計算機中で保持するデータ形式＞
データは、（１）要素データと、（２）システム構成データに分けて保持する。
【００３７】
・要素データの形式
システムを構成する要素（即ち「装置」）に関する情報を以下の形式で保持する。
【００３８】
【表１】
2004023233.tif 000004
【００３９】
データ（表中の１行が１レコード）は、要素数だけあり、各レコードは、要素種別、故障率、修理率及び点検周期からなる。
【００４０】
要素種別は、当該要素がＳＷか一般の装置かの区別を示す識別子である。０か１のようなパラメータで良い。
【００４１】
故障率、修理率は当該要素の故障率、修理率である。
【００４２】
点検周期は、要素種別がＳＷの時だけ保持するデータである。０及び無限大も含めて値を保持する（無限大の時は、それを意味する記号）。
【００４３】
・システム構成データの形式
前記要素データの存在を前提に、システムの構成に関する情報を以下の形式で保持する。
【００４４】
【表２】
2004023233.tif 000005
【００４５】
本データ形式は、図６のようなツリー状の構造でシステム構成を記述したものを、一覧表形式にしたものである。
【００４６】
表中のポイント番号＝１が、図６では「ルート」に対応する。まず、ルートから見た時、それを構成する直下の接続種別が、直列結合（表では「直列」）、ＳＷを含まない通常の並列結合（表中では「並列（通常）」）、ＳＷを含むの並列結合（表中では「並列（ＳＷ）」）のいずれかを示す「結合関係」を保持する。そして、その結合が、ツリーの何個のポイント（又は要素）から成っているかを「要素数」に保持し、さらにそのポイント又は要素の番号を保持する。
【００４７】
このようなデータ形式を有することで、図６のツリー状表現に対応するデータが一覧表形式で保持できる。
【００４８】
念のため、各レコードの欄の説明をすると以下の如くである。
【００４９】
ポイント番号：図６のツリーの結節点又は端点（ポイント）を区別する番号である。
【００５０】
結合関係：「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」又は「単体」の４つの内１つを意味する識別子である。ここで、図６においてツリーの末端の点を意味し、これ以上結合関係を有しないポイントのことである。これは、そのポイントが装置そのもの又は縮約されて１つの装置と同視されるようになったものを意味する。
【００５１】
要素数：着目するポイントの結合を形作る下位のポイント数である。尚、結合関係が「単体」の時は、これは１である。
【００５２】
要素：前記の要素数だけ、以下のデータを保持する。
【００５３】
結合関係が「単体」以外の時は、ポイント番号を保持する。
【００５４】
結合関係が「単体」の時は、要素番号を保持する。
【００５５】
＜初期情報の入力＞
信頼性評価したいシステムに関する情報を入力し、前記の形式のデータにして計算機中に保持することが、処理の第一のステップである。
【００５６】
これは、前記形式の一覧表を準備して、直接手入力しても良い。
【００５７】
自動化する方法は幾つかあるが、本発明の本質ではないので割愛する。
【００５８】
＜縮約の具体的手順＞
システムの信頼性評価は、前記データを縮約しながら進む。
【００５９】
図７は本発明方法を計算機上で実施する際のプログラムに対応する処理の流れを示すもので、以下、その手順について説明する。
【００６０】
まず、システム構成データの一覧表中で、結合関係欄が「単体」となっているレコード（表中の横１行のこと。以下、レコード１とする）を検索する（ｓ１）。これは必ず存在する。そして、レコード１のポイント番号を要素欄に有するレコード（これは必ず１個だけある。以下、レコード２とする）を検索する（ｓ２）。
【００６１】
レコード２の結合関係欄と要素欄に保持されているデータから、以下の手順で縮約を行う。
【００６２】
レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号（複数）のレコード全てについて、その結合関係を調べる（ｓ３）。
【００６３】
以下の場合に分かれる。
【００６４】
（イ）全てが「単体」である時
各レコードに保持されている要素番号に基づいて、要素データを検索し、各要素の故障率、修理率及び点検周期（故障率等）を求め、そして、結合関係とこれら各要素の故障率、修理率及び点検周期から、結合後の故障率、修理率及び点検周期を求める（ｓ４）。
【００６５】
この計算法は、結合関係（直列か、並列（通常）か、並列（ＳＷ）か）によって異なるが、前述した通りである。
【００６６】
この計算の後、システム構成データ及び要素データを以下のように修正する。
【００６７】
要素データのうち、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコード（複数）の最もポイント番号の若い番号（最若番）のみを残し、他を削除する（ｓ５）。
【００６８】
上記最若番レコードの故障率、修理率及び点検周期を縮約後のそれに書き換える。この際、点検周期がなければ書き換えを要しない。要素種別は、点検周期がある時は「ＳＷ」、他の時は「一般」とする（ｓ６）。
【００６９】
システム構成データのうち、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコード（複数）を削除する。レコード２の結合関係を「単体」と書き換え、要素数は１とし、ポイント番号欄（最初）に、前記の最若番レコードの番号を記載する（ｓ７）。
【００７０】
（ロ）「単体」でないものを少なくとも１つ含む時
レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号（複数）のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つ（以下、レコード３とする）に着目し（ｓ８）、レコード３の要素欄に記載してあるポイント番号（複数）のレコード全てについて、その結合関係を調べる（ｓ９）。
【００７１】
もし、これらが全て「単体」ならば、レコード３をレコード２と設定した上で（イ）と同じ処理をする（ｓ１０）。
【００７２】
そうでない場合、レコード３の要素欄に記載してあるポイント番号（複数）のレコードのうち、「単体」でないレコードの１つ（以下、レコード３とする）に着目し（ｓ１１）、ステップｓ９を行う。
【００７３】
上記手順で縮約をシステム構成データが１レコードになるまで繰り返す（ｓ１２）ことにより、最終的に１つの要素のみとし、この時の故障率及び修理率からシステムの信頼性（不稼働率等）が求められる。
【００７４】
図８は本発明のシステム信頼性評価装置の実施の形態の一例を示すもので、図中、１１は要素データ記憶手段、１２はシステム構成データ記憶手段、１３はレコード検索手段、１４は判定手段、１５は故障率等計算手段、１６はデータ書換手段、１７は終了判定手段である。
【００７５】
要素データ記憶手段１１は、要素を識別する要素番号、要素種別、故障率、修理率及び点検周期（切替スイッチの場合）からなるレコードをシステムを構成する全ての要素について記述した要素データを保持する。
【００７６】
システム構成データ記憶手段１２は、「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」の３種類の結合関係に「単体」を含めた４つの結合関係の結節点又は端点を識別するポイント番号、「直列」、「並列（通常）」、「並列（ＳＷ）」、「単体」のいずれかを示す結合関係、結合関係を構成する要素数及び各要素のポイント番号又は要素番号からなるレコードをシステムを構成する全ての結合関係について記述したシステム構成データを保持する。
【００７７】
レコード検索手段１３は、システム構成データ記憶手段１２から結合関係欄が「単体」のレコードを検索してレコード１とし、さらにシステム構成データ記憶手段１２からレコード１のポイント番号を要素欄に有するレコードを検索してレコード２として判定手段１４へ送出する。
【００７８】
判定手段１４は、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを判定し、全て「単体」であればこれらのレコードのデータを故障率等計算手段１５及びデータ書換手段１６に送出する。また、「単体」でないものを含む場合はレコード２の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定してレコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」かどうかを判定し、全て「単体」であればレコード３をレコード２に設定した上で、これらのレコードのデータを故障率等計算手段１５及びデータ書換手段１６に送出する。ここで、さらに「単体」でないものを含む場合はレコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードのうち、結合関係が「単体」でないレコードの１つをレコード３と設定し、これをレコード３の要素欄に記載してあるポイント番号のレコードの結合関係が全て「単体」となるまで繰り返した後、レコード３をレコード２に設定した上で、これらのレコードのデータを故障率等計算手段１５及びデータ書換手段１６に送出する。
【００７９】
故障率等計算手段１５は、判定手段１４から受け取った各レコードの要素番号に基づいて要素データ記憶手段１１から要素データを検索し、各要素の故障率、修理率及び点検周期を求め、これらと結合関係とから結合後の故障率、修理率及び点検周期を求め、データ書き換え手段１６に送出する。
【００８０】
データ書換手段１６は、要素データ記憶手段１１に対し、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードの最若番のみを残し、他を削除し、最若番レコードの故障率、修理率及び点検周期を縮約後のものに書き換え（但し、点検周期がなければ書き換えない。）、要素種別は点検周期がある時は「ＳＷ」、他の時は「一般」とする。また、システム構成データ記憶手段１２に対し、レコード２の要素欄に記載してあるポイント番号に対応するレコードを削除し、レコード２の結合関係を「単体」と書き換え、要素数は１とし、ポイント番号欄に前記の最若番レコードの番号を記載する。
【００８１】
終了判定手段１７は、システム構成データ記憶手段１２に記憶されたシステム構成データのレコードが１つになるまで前記各手段を繰り返し動作させる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、切替ＳＷを有するシステムの信頼性を正しく評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】システムの一例に対応する信頼性ブロック図
【図２】切替ＳＷを含むシステムの一例を示すブロック構成図
【図３】図２の切替ＳＷを含むシステムの一例に対応する信頼性ブロック図
【図４】切替ＳＷを含むシステムの一例を示す信頼性ブロック図
【図５】図４のシステムを縮約した例を示す信頼性ブロック図
【図６】システム構成データの捉え方の説明図
【図７】本発明のシステム信頼性評価方法の実施の形態の一例を示す処理の流れ図
【図８】本発明のシステム信頼性評価装置の実施の形態の一例を示す構成図
【符号の説明】
１１：要素データ記憶手段、１２：システム構成データ記憶手段、１３：レコード検索手段、１４：判定手段、１５：故障率等計算手段、１６：データ書換手段、１７：終了判定手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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