ICTソリューション総合誌 月刊ビジネスコミュニケーション

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第127回 システミグラムと安全分析国立大学法人 名古屋大学 情報連携統括本部 情報戦略室 教授 山本修一郎

国立大学法人 名古屋大学 情報連携統括本部 情報戦略室 教授
(前NTTデータ フェロー システム科学研究所長)山本 修一郎

連載123回でBoadman[2-6]によるシステミグラムとUMLのドメインクラス図を比較した。システミグラムではソフトシステム方法論のシステムモデル図に基づいて、システムと問題の構造を分かりやすく表現することができる。このため、システミグラムには、

(1)自然言語で記述された要求リストの名詞と動詞に基づいてわかりやすく図式化できるだけでなく、

(2)ドメインクラス図では欠落してしまう人間による業務や、安全性など品質特性の情報を表現できる

という特徴がある。

今回は、システミグラムを用いた安全分析について考察する。具体的には、システムの安全と危険などをシステミグラムで表現する方法を考えよう。また、システミグラムで分析した結果に基づいて、対象システムに対する安全性ケースを作成する方法についても紹介しよう。

システミグラムの概要[2-6]

まず、システミグラムの概要をまとめておこう。システミグラムには、ノードと、ノード関係がある。

システミグラムのノードには、表1に示すように、人工物(artifact、成果物)、環境、エージェント(Agent、Actor、主体)、重要要因(Critical actor)、重要特性などがある。

表1 システミグラムのノード分類(クリックで拡大)

表1 システミグラムのノード分類

システミグラムのノード関係には、表2に示す関係などがある。

表2 システミグラムのノード関係(クリックで拡大)

表2 システミグラムのノード関係

基本的な関係は、「<名詞句1>が<名詞句2>を<動詞>する」というものである。なお、表2で、「ノード」「ノード要素」「上位概念」「下位概念」としている部分は、主体、人工物、活動、環境などである。また、「特性」は、安全性などの性質である。

システミグラムのノードとノード関係の例を図1と図2に示す。

図1の鉄道会社員と運転士の関係は階層関係である。運転士と列車運行の関係は責任関係である。列車運行と安全の関係は特性関係である。運転士と列車、運転士と現場、列車運行と列車の関係は、操作関係である。

図2の安全対策と安全原則の関係は集約関係である。

図1 ノード関係の例

図1 ノード関係の例(クリックで拡大)

図2 集約ノード関係の例

図2 集約ノード関係の例(クリックで拡大)

図3 列車運行のシステミグラム

図3 列車運行のシステミグラム(クリックで拡大)

システミグラムに基づく安全分析手順

上述したシステミグラムに基づいて、安全分析を実施する手順を整理すると次のようになるだろう。

◆基本定義

まず、安全分析の対象となる活動システムを日本語単文で記述することにより、基本定義を作成する。

◆システミグラムで概念モデルを記述

基本定義の記述に基づいて、システミグラムを作成する。

◆システミグラムの危険分析

システム安全上の危険が発生すると判断したノードについて、ノードの内部に、特性ノードとして「危険」を追加する。また、各ノードの危険の間の因果関係を分析する。

◆安全対策案を具体化

危険ノードごとに、必要な安全対策をノードとして定義するとともに、危険ノードとその安全対策の関係を「回避」とする。また、作成した安全対策を包含する集約ノードを作成する。さらに、「危険」ノードを含むノードNについて、安全対策によってNの危険を回避でき、Nの安全性を達成できることから、Nの内部にノード「安全」を追加する。

◆安全対策案の実行確認

危険を内部特性としてもつすべてのノードNについて、Nの内部ノードに安全があることを確認する。これによって、対象システムのすべての危険が回避できることを説明できる。

具体例

次のような列車運行システムの基本定義に基づいて、システミグラムを作成することにより、上述した安全分析手順を実施してみよう。

◆列車運行システムの基本定義

・運行手順が列車運行を規定する
・運転士が列車運行を担当する
・運転士が組織文化に順応する
・列車運行は現場を運行する
・列車運行は自然現象の中を運行する
・運転士が組織文化に順応する

◆基本定義に対するシステミグラム

基本定義に対するシステミグラムは図3に示すようになる。



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