問94 並列システムの稼働率

ITパスポート 令和7年度 公開問題、全100問のうちの問94。

出典:令和7年度 ITパスポート試験 公開問題 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。

  1. ア2
  2. イ3
  3. ウ4
  4. エ5
答えと解説を開く

正解はイです。

稼働率は、装置が正常に動いている割合です。稼働率 0.9 の装置が止まっている割合は 1−0.9=0.1 です。並列システムは、1 台でも動いていれば全体が動きます。つまり、全体が止まるのは全部の装置が同時に止まるときだけです。n 台のときに全部止まる割合は、0.1 を n 回掛けた値です。全体の稼働率は 1−(0.1 を n 回掛けた値) になります。2 台では 1−0.1×0.1=1−0.0⁠1=0.9⁠9 です。0.9⁠9⁠9 に届きません。3 台では 1−0.1×0.1×0.1=1−0.0⁠0⁠1=0.9⁠9⁠9 です。ちょうど 0.9⁠9⁠9 になります。だから正解はイです。

ほかの選択肢が違う理由

  • ア2 台では稼働率が 1−0.0⁠1=0.9⁠9 で、0.9⁠9⁠9 に届きません。
  • ウ4 台では稼働率が 1−0.0⁠0⁠0⁠1=0.9⁠9⁠9⁠9 で条件を満たしますが、3 台で足ります。問われているのは最低の台数です。
  • エ5 台でも条件を満たしますが、最低の台数ではありません。3 台で 0.9⁠9⁠9 になります。

仕組み

直列は全部が動かないと止まるので、稼働率をそのまま掛けます。並列は全部が止まらないと止まらないので、止まる割合を掛けて 1 から引きます。

並列にする台数を 1 台増やすたびに、止まる割合が 1⁠0 分の 1 になります (この問の 0.1 の場合)。そのため 0.9、0.9⁠9、0.9⁠9⁠9 と 9 が 1 つずつ増えます。