平均故障間隔
MTBF = システムの稼働時間 / 故障回数 で求めることができる。
実際にはある特定のシステムを何時間も監視するのではなく、同じシステムを何個も監視し、個々の動作時間を合計した総動作時間を使ってMTBFを算出する。例えば1個のシステムについて100万時間稼働させ、10回故障したと仮定すると、MTBFは10万時間である。しかし100万時間(約114年)ものあいだシステムを監視し続けることは現実には不可能である。そこで実際には同じシステムを10万個用意するなどして100時間(約4日)だけ監視することで延べ1000万時間稼働したと仮定する。この100時間のあいだに10万個のうち100個が故障したならば、やはりMTBFは10万時間である。
上述の2つの例は、MTBFが同じであるにもかかわらず、直感的には前者の方が信頼性が高いように思える(誕生日のパラドックス)。これは後者の試験方法では磨耗や経年劣化を考慮しないためである。例えば、前者のように長期間かつ少数のサンプルを用いる試験方法では、サンプルは摩耗故障すると仮定できる。この場合、製品利用者は初期不良品を運悪く引かない限り、10年程度の耐用年数を期待して良い。その一方で、短時間かつ大量のサンプルを用いる後者は、4日間しか試験していないため10年使えるかは分からない。
これは必ずしもMTBFが無意味だということではない。例えば、利用者が大量の製品を購入し、耐用年数に到達する前に製品を交換するよう運用する場合、初期不良率やランダム故障期の故障率が問題になる。MTBFやその逆数の故障率が重要となる。