시스템 신뢰도

시스템 신뢰도란

시스템 신뢰도는 사람과 설비가 함께 일할 때 끝까지 제 역할을 해낼 확률이다.

어느 한 곳이 틀렸을 때 전체가 틀리는지, 다른 경로가 받쳐 주는지가 신뢰도를 가른다.

구성 요소의 신뢰도를 연결 구조에 따라 합치는 것이 계산의 핵심이다.

직렬 구성

직렬 구성은 구성 요소 하나라도 실패하면 시스템 전체가 실패하는 구조다.

모든 요소가 살아 있어야 목표가 달성되므로 시스템 신뢰도는 요소 신뢰도의 곱이다.

각 요소 신뢰도는 0 이상 1 이하이므로, 곱할수록 값은 계속 작아진다.

그래서 직렬 구조는 단계를 하나 늘릴 때마다 신뢰도가 떨어진다.

병렬 구성

병렬 구성은 요소 중 하나만 작동해도 시스템이 작동하는 구조다.

시스템이 실패하려면 모든 요소가 동시에 실패해야 하므로 실패 확률을 곱한다.

그래서 1에서 실패 확률의 곱을 뺀 값이 병렬 시스템의 신뢰도다.

이 식은 요소끼리 서로 독립이라는 가정 아래에서만 성립한다.

계산 예제

같은 두 요소라도 연결 방식에 따라 결과가 크게 달라진다.

직렬 연결은 0.6과 0.8을 곱해 0.48이 되고, 두 요소보다 낮다.

병렬 연결은 0.4와 0.2를 곱한 뒤 1에서 빼 0.92가 된다.

계산 결과는 모두 0 이상 1 이하이므로 값을 점검할 수 있다.

헷갈리는 점

병렬 식은 요소끼리 서로 독립이라는 가정에 기댄다.

같은 교육과 절차를 받은 사람 둘은 같은 실수를 할 수 있다.

같은 전원이나 표시장치는 두 경로를 함께 무너뜨릴 수 있다.

그래서 병렬 계산을 그대로 쓰면 신뢰도를 과대평가한다.

중복은 낮은 수준의 중요 모듈에 둘수록 효과가 크다.

정리와 비교

직렬과 병렬은 같은 요소로 묶어도 결과가 반대 방향으로 움직인다.

직렬은 연결이 늘수록 불리하고, 병렬은 중복이 늘수록 유리하다.

답안은 구조 판단, 식, 대입, 결과 해석 순서로 쓰면 된다.

정답은 낮아진다. 직렬은 곱하므로 요소가 늘수록 신뢰도가 떨어진다.