東京と福岡を結ぶ実線の回線がある。
東京と福岡の間の信頼性を向上させるために,大阪を経由する破線の迂回回線を追加した。
迂回回線追加後における,東京と福岡の間の稼働率は幾らか。
ここで,回線の稼働率は,東京と福岡,東京と大阪,大阪と福岡の全てが0.9とする。
(図参照:福岡-東京は実線直結,福岡-大阪-東京は破線の迂回路)
正答3
解説
正解は3です。
図では、福岡と東京が実線の回線で直接結ばれ、さらに福岡-大阪-東京と大阪を経由する破線の迂回回線があります。
直結回線と迂回回線は並列の関係で、どちらか一方が使えれば東京と福岡は通信できます。
【計算】
迂回回線は、福岡-大阪と大阪-東京の2回線が両方動く必要がある直列です。
迂回回線の稼働率=0.9×0.9=0.81です。
直結回線(0.9)と迂回回線(0.81)は並列です。
全体の稼働率=1-(1-0.9)×(1-0.81)
=1-0.1×0.19
=1-0.019
=0.981
【選択肢別解説】
1:× 0.729は0.9を3回掛けた値で、3回線すべてを直列とみなした誤りです。
2:× 0.810は迂回回線だけの稼働率で、直結回線との並列を考慮していません。
3:○ 直結回線と迂回回線の並列として計算すると0.981になります。
4:× 0.999は稼働率0.9の回線3本をそれぞれ並列にした値で、迂回回線が直列であることを無視しています。
【ポイント】
直列の稼働率は掛け算、並列の稼働率は「1-(全部が止まる確率)」で求めます。
迂回路のように直列と並列が組み合わさる場合は、内側の直列部分から先にまとめると計算しやすくなります。