待ち行列 想定問題 3
窓口が1つで,到着がポアソン分布,処理時間が指数分布に従う待ち行列(M/M/1モデル)に関する次の記述の,正誤の組合せとして,最も適切なものはどれか。ただし,到着率をλ,サービス率をμ,利用率をρ=λ÷μとし,平均系内列長はρ÷(1-ρ),平均系内滞在時間は平均系内列長÷λで表される。
(ア)利用率ρが1に近づくと平均系内列長は急に大きくなり,ρが1以上になると列は限りなく長くなる。
(イ)到着率とサービス率をともに2倍にすると,利用率と平均系内列長は変わらず,平均系内滞在時間は半分になる。
(ウ)到着率を変えずにサービス率を2倍にすると,平均系内滞在時間はちょうど半分になる。
(エ)平均系内列長は利用率に比例するので,利用率が0.4から0.8になると,平均系内列長はちょうど2倍になる。
アイウエ
解説
ポイント
窓口が1つの待ち行列(M/M/1)で,利用率や到着率・サービス率を変えた時の動きについて,4つの記述の正誤を答える問題です。
考え方と解き方
L = ρ ÷ (1 − ρ),W = L ÷ λ = 1 ÷ (μ − λ) を使います。数を1組入れて確かめるのが近道です。
ア:正しい。ρ=0.5 で L=1,0.9 で 9,0.99 で 99 と急に増えます。ρ が1以上なら来る人のほうが多く,列は伸び続けます。
イ:正しい。λ も μ も2倍なら ρ は同じで,L も同じです。W = 1 ÷ (2μ − 2λ) は元の半分になります。
ウ:誤り。W = 1 ÷ (2μ − λ) になります。例えば λ=1,μ=2 なら,元は 1,変えたあとは 1/3 で,半分よりさらに短くなります。
エ:誤り。ρ=0.4 で L ≒ 0.67 人,ρ=0.8 で L = 4 人で,約6倍です。L は ρ に比例しません。答えは ア 正,イ 正,ウ 誤,エ 誤
覚えておくこと
- ρ が1に近づくと L は急に大きくなる(ρ=0.5 で1人,0.9 で9人,0.99 で99人)。L は ρ に比例しない(テキスト・覚えること)
- ρ が1以上だと,来る人のほうが多く,列は限りなく長くなる。式は ρ<1 の時だけ成り立つ(テキスト・覚えること)
- λ と μ をともに2倍にすると,ρ と L は変わらず,W は半分になる(テキスト・覚えること)
- μ だけを2倍にすると,W=1÷(2μ−λ) となり,W は半分よりさらに短くなる(待ち時間も減るため)(テキスト・覚えること)
類似する過去問:平成25年度 基礎科目 I-1-5、令和7年度 基礎科目 I-1-5
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