令和3年度 春期 午前Ⅱ 問23
システム構成要素
M/M/1に関する問題
プリントシステムには 1 時間当たり平均 6 個のファイルのプリント要求がある。1 個のプリント要求で送られてくるファイルの大きさは平均 7,500 バイトである。プリントシステムは 1 秒間に 50 バイト分印字できる。プリント要求後プリントが終了するまでの平均時間は何秒か。ここで,このシステムは M/M/1 の待ち行列モデルに従うものとする。
- ア150
- イ175
- ウ200
- エ225
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✓ これが正解ウ200
解説
利用率 0.25、印字 150 秒で、平均応答時間は 200 秒です。
M/M/1 の平均応答時間は、平均サービス時間を Ts、利用率を ρ とすると Ts÷(1-ρ) で求められます。1 個のファイルの印字時間は 7,500÷50=150 秒で、これが Ts です。要求は 1 時間に平均 6 個なので、平均到着間隔は 3,600÷6=600 秒、利用率は ρ=150÷600=0.25 です。平均待ち時間は ρ÷(1-ρ)×Ts=0.25÷0.75×150=50 秒で、これに印字時間 150 秒を足すと、平均応答時間は 200 秒です(150÷0.75=200 と同じ)。待ち行列の問題は、サービス時間と到着間隔を同じ単位にそろえてから利用率を出すと、計算の取り違えを防げます。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア150:150 秒は、1 個のファイルを印字する時間 7,500÷50 だけを答えた値です。プリント要求は先の要求の印字が終わるまで待たされるので、待ち時間 50 秒を加えなければ、要求から終了までの平均時間にはなりません。
- イ175:175 秒は、サービス時間がばらつかず一定だとした場合の待ち時間の式 ρ÷(2(1-ρ))×Ts で 25 秒を出し、150 秒に足した値です。設問は M/M/1 なのでサービス時間もばらつき、待ち時間は 50 秒になります。
- エ225:225 秒は、この設問の条件から M/M/1 の式で計算する手順では導けない値です。利用率 0.25 を使う限り、待ち時間は 50 秒、平均応答時間は 200 秒となり、225 秒にはなりません。
出典:令和3年度 春期 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問23
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