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1[산업안전지도사 1차] 20년 1회차
다음은 4중2 시스템의 신뢰성 블록도(Reliability Block Diagram)이다. 시스템은 동일한 4개의 부품으로 구성되며 4개 중 2개 이상이 정상이면 시스템은 정상 작동한다. 시스템 신뢰도는 얼마인가? (단, 모든 부품의 신뢰도는 0.9이다.)
문제 이미지
1
0.2916
2
0.6561
3
0.7290
4
0.9963
5
0.9999
해설

이 4중2 시스템의 신뢰도는 0.9963이다.

블록도는 동일한 부품 1~4가 병렬로 배치되고 그 출력이 2/4 의결(voting) 게이트로 모이는 구조다. 부품 4개 중 2개 이상이 정상이면 시스템이 작동하므로, 정상 부품이 2개·3개·4개인 경우의 확률을 모두 더한다.

R = 4C2(0.9)2(0.1)2 + 4C3(0.9)3(0.1) + (0.9)4
= 6 × 0.81 × 0.01 + 4 × 0.729 × 0.1 + 0.6561
= 0.0486 + 0.2916 + 0.6561
= 0.9963

여기서 0.6561은 4개 모두 정상일 확률, 0.2916은 정확히 3개만 정상일 확률로 각각 부분합에 지나지 않는다. 세 항을 모두 더해야 2개 이상 정상이라는 조건을 만족한다.

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