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令和3年度・基礎科目 I-1-2

直列と並列のシステム信頼度

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解説

ポイント

直列と並列を組み合わせたシステムの信頼度を計算し,高い順に並べる問題です。

考え方と解き方

直列は全部が動かないと動かないので,信頼度はかけ算です。

並列はどれか1つ動けばよいので,「全部こわれる確率」を1から引きます。

  • 直列:R = R1 × R2。並列:R = 1 −(1 − R1)×(1 − R2)。R は信頼度,1 − R はこわれる確率
  • A:直列 0.9 × 0.8 = 0.72。並列 1 − 0.28 × 0.3 = 1 − 0.084 = 0.916
  • B:直列 0.9 × 0.7 = 0.63。並列 1 − 0.37 × 0.2 = 1 − 0.074 = 0.926
  • C:直列 0.8 × 0.7 = 0.56。並列 1 − 0.44 × 0.1 = 1 − 0.044 = 0.956
  • D:並列 1 − 0.1 × 0.3 = 0.97。直列 0.8 × 0.97 = 0.776
  • E:並列 1 − 0.2 × 0.3 = 0.94。直列 0.9 × 0.94 = 0.846
  • 高い順に C(0.956)> B(0.926)> A(0.916)> E(0.846)> D(0.776)。答えは ②

ほかの選択肢

④・⑤(E が先頭):E は 0.9 の要素が直列に入るので,0.9 を超えません。C は 0.9 の要素が並列なので 0.9 以上です。計算しなくても,E が C より上にはならないと分かります。

覚えておくこと

  • 直列の信頼度はかけ算。並列は 1 −(こわれる確率のかけ算)
  • 並列に1つだけ置く要素の信頼度が高いほど,システム全体の信頼度は高くなる
  • 直列の要素を増やすと信頼度は下がり,並列を増やすと上がる

出典:令和3年度 技術士第一次試験 基礎科目 I-1-2(公益社団法人日本技術士会) ジャンル:設計・品質管理