令和7年度秋期 応用情報技術者試験 午前 問2
コンピュータによる伝票処理システムがある。このシステムは,伝票データをためる待ち行列をもち,M/M/1の待ち行列モデルが適用できるものとする。平均待ち時間がT秒以上となるのは,システムの利用率が少なくとも何%以上となったときか。ここで,伝票データをためる待ち行列の特徴は次のとおりである。 ・伝票データは,ポアソン分布に従って到着する。 ・伝票データをためる数に制限はない。 ・1件の伝票データの処理時間は,平均T秒の指数分布に従う。
- ア 33
- イ 50
- ウ 67
- エ 80
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正解:イ
AI解説
M/M/1待ち行列モデルでは、利用率をρ、平均サービス時間をTsとすると、平均待ち時間WqはWq=ρ/(1-ρ)×Tsで表される。設問ではサービス時間の平均がT秒であり、待ち時間がT秒以上となる条件はρ/(1-ρ)×T≧T、すなわちρ/(1-ρ)≧1である。これを解くとρ≧1-ρとなり、2ρ≧1すなわちρ≧0.5、つまり利用率50%以上となる。 ア: 33%は、ρ/(1-ρ)≧1という不等式を正しく解いた値ではなく、別の式(例えば1/3を導く誤った変形)から生じ得る値である。 イ: 正しい。ρ/(1-ρ)≧1を解くとρ≧0.5となり、利用率50%以上で平均待ち時間がT秒以上になる。 ウ: 67%は、例えばρ/(1-ρ)≧2のように条件式を誤って設定した場合などに生じ得る値である。 エ: 80%は、条件式や不等式の変形を誤った場合に生じ得る値であり、Wq≧Tsという条件からは導かれない。 💡 M/M/1の平均待ち時間の公式Wq=ρ/(1-ρ)×Tsは頻出であり、「サービス時間と同じだけ待たされる利用率」を問う問題ではρ≧0.5(50%)という結果になることをそのまま覚えておくと計算が速い。
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