令和3年度秋期 応用情報技術者試験 午前 問2
ATM(現金自動預払機)が1台ずつ設置してある二つの支店を統合し,統合後の支店にはATMを1台設置する。統合後のATMの平均待ち時間を求める式はどれか。ここで,待ち時間はM/M/1の待ち行列モデルに従い,平均待ち時間にはサービス時間を含まず,ATMを1台に統合しても十分に処理できるものとする。 〔条件〕 (1) 統合後の平均サービス時間:Ts (2) 統合前のATMの利用率:両支店ともρ (3) 統合後の利用者数:統合前の両支店の利用者数の合計
- ア ρ/(1−ρ)×Ts
- イ ρ/(1−2ρ)×Ts
- ウ 2ρ/(1−ρ)×Ts
- エ 2ρ/(1−2ρ)×Ts
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正解:エ
AI解説
M/M/1の待ち時間公式はWq=ρ/(1−ρ)×Ts(サービス時間Tsは同じと仮定)。支店統合により利用者数(到着率)は2倍になるが1台のATMのサービス時間Tsは変わらないため、統合後の利用率は2ρとなる。これを公式に代入するとWq=2ρ/(1−2ρ)×Tsが得られる。 ア: ρ/(1−ρ)×Tsは統合前と同じ利用率ρのままの待ち時間式であり、利用者数が2倍になったことを反映していないため誤りである。 イ: ρ/(1−2ρ)×Tsは分子の利用率を2倍にし忘れた式であり、到着率が2倍になった効果を分子に正しく反映していない。 ウ: 2ρ/(1−ρ)×Tsは分母に2倍になった利用率を反映し忘れた式であり、統合後の実際の利用率(2ρ)を分母に使っていない誤りがある。 エ: 統合後の利用率は2ρ(到着率が2倍、サービス時間Tsは同一のため)であり、これをWq=ρ'/(1−ρ')×Tsの公式に正しく代入すると2ρ/(1−2ρ)×Tsとなる。これが正解である。 💡 M/M/1の待ち時間公式Wq=ρ/(1−ρ)×Tsは暗記必須。利用率ρ=到着率×サービス時間であり、到着率(利用者数)が変化すればρも変化する点に注意する。
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