平成21年春期 午前問1

理解するには数学的知識が必要になりそうなので、とりあえず丸覚えでGO。
待ち行列モデル自体は他にも様々あるが、試験で頻出なのはM/M/1モデルのみ。
概ね1問は出るので、押さえておくと1問ゲット。

公式:

Tw = Ts * ρ / (1 − ρ)

Tw…平均待ち時間
Ts…平均サービス時間
ρ…サービス利用率

利用率が4割で平均サービス時間が6分の場合、平均待ち時間は4分。

Tw = 6 * 0.4 / (1 – 0.4) = 6 * 0.4 / 0.6 = 4

利用率が5割で平均サービス時間が6分の場合、平均待ち時間は6分。

Tw = 6 * 0.5 / (1 – 0.5) = 6 * 0.5 / 0.5 = 6

利用率が6割で平均サービス時間が6分の場合、平均待ち時間は9分。

Tw = 6 * 0.6 / (1 – 0.6) = 6 * 0.6 / 0.4 = 9

平均待ち時間が平均サービス時間より長くなるには、

ρ / (1 − ρ) > 1

であるワケなので、「50%を超えた時」が正解。

【補足】
M/M/1の待ち行列モデル:
ケンドールの記法で表記された待ち行列のモデルで、以下の三条件が成立する状態を指す。
なお、サービス要求は到着順に受け付け、行列へ割り込んだり、列の途中で抜け出すことは考えないものとする。

M…サービス要求の到着間隔がランダム(ポアゾン分布に従う)
M…窓口を使用する時間は要求ごとにランダム(指数分布に従う)
1…待ち行列のサービス窓口は1個

ケンドール記法:
参照→wiki