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令和元年度・基礎科目 I-1-5

ATMの待ち行列

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解説

ポイント

窓口が1つの待ち行列(M/M/1モデル)で,並び始めてから用事が終わるまでの平均時間を,与えられた式で計算する問題です。

考え方と解き方

到着率(1時間に何人来るか)とサービス率(1時間に何人さばけるか)の単位をそろえてから,問題の式に順に入れます。

  • 到着率 λ = 40人/時
  • サービス率 μ:1人40秒なので,1時間(3,600秒)では 3,600÷40 = 90人/時
  • トラフィック密度 ρ = λ÷μ = 40÷90 = 4/9(ATMがふさがっている割合)
  • 平均系内列長 L = ρ÷(1−ρ) = (4/9)÷(5/9) = 0.8人(並んでいる人と処理中の人を合わせた平均人数)
  • 平均系内滞在時間 W = L÷λ = 0.8÷40 = 0.02時間
  • 秒に直すと 0.02×3,600 = 72秒。答えは ② 72秒

ほかの選択肢

④(90秒):サービス率の数字(90人/時)と取り違えやすい値です。1時間に90人さばける,という意味で,滞在時間ではありません。

覚えておくこと

  • M/M/1の平均滞在時間は W = 1÷(μ−λ) でも求められる。今回は 1÷(90−40) = 1/50時間 = 72秒
  • 到着率と処理時間の単位(時間・秒)をそろえてから計算する
  • 利用率 ρ は到着率をサービス率で割ったもの。1に近づくほど待ち時間が急に長くなる

出典:令和元年度 技術士第一次試験 基礎科目 I-1-5(公益社団法人日本技術士会) ジャンル:確率・統計