問題
問94 稼働率0.9の装置で並列システムを構成したい。このシステムの稼働率を0.999とするためには,最低何台の装置で並列システムを構成する必要があるか。ここで並列システムを構成したときに,少なくとも1台の装置が稼働していればシステムは正常に稼働しているものとする。
選択肢
- ア2
- イ3
- ウ4
- エ5
解説
正解:イ
概要
この問題は、並列システムにおける稼働率(可用性)の計算を理解しているかを問うものです。複数の装置を並列に構成した場合、少なくとも1台が稼働していればシステムが動作するため、全ての装置が停止する確率から稼働率を求めます。
正解の理由
各装置の稼働率が0.9の場合、停止する確率は0.1です。装置を3台並列にすると、すべてが同時に停止する確率は0.1³=0.001となります。したがってシステムの稼働率は1−0.001=0.999となり、条件を満たす最小台数は3台です。
各選択肢の解説
ア(×): 装置を2台並列にした場合、両方が停止する確率は0.1²=0.01となります。このときシステムの稼働率は1−0.01=0.99となり、要求されている0.999には達しないため誤りです。
イ(〇): 装置を3台並列にした場合、すべてが停止する確率は0.1³=0.001です。したがってシステムの稼働率は1−0.001=0.999となり、問題の条件を満たす最小台数であるため正しいです。
ウ(×): 装置を4台並列にすると稼働率はさらに高くなりますが、問題では「最低何台」と問われています。3台で条件を満たすため、4台は最小構成ではなく誤りです。
エ(×): 5台並列にすると稼働率はさらに向上しますが、必要最小台数ではありません。問題の条件を満たす最小構成は3台であるため誤りです。
ポイント
並列システムでは「全装置が停止する確率」を求めて、1から引くことでシステム全体の稼働率を計算します。