技術士 過去問
令和7年度(2025年)
問5 (基礎科目「設計・計画に関するもの」 問5)

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問題

技術士試験 令和7年度(2025年) 問5(基礎科目「設計・計画に関するもの」 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

ある遊園地に1台の入場券売り場があり、ここで入場券を購入するために到着する訪問者の数は、1時間当たり平均36人のポアソン分布に従う。また、この売り場での1人当たりの処理に要する時間は平均50秒の指数分布に従う。このとき、訪問者が入場券売り場の列に並んでから処理が終了するまでの系内に滞在する時間の平均値として、最も近い値はどれか。

トラフィック密度(利用率)=到着率÷サービス率
平均系内列長=トラフィック密度÷(1−トラフィック密度)
平均系内滞在時間=平均系内列長÷到着率
  • 0秒
  • 25秒
  • 50秒
  • 75秒
  • 100秒

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この過去問の解説 (3件)

01

この問題は、待ち行列の基本公式を使って、系内にいる平均時間を求める問題です。
まず、到着率とサービス率からトラフィック密度(利用率)を出し、次に平均系内列長を求め、最後に平均系内滞在時間を計算します。

選択肢5. 100秒

これが最も適切です。


計算を順に行うと、次のようになります。

 

到着率は36人/時です。


サービス率は、1人50秒なので
3600÷50=72人/時です。

 

トラフィック密度は
36÷72=0.5です。

 

平均系内列長は
0.5÷(1−0.5)=0.5÷0.5
1です。

 

平均系内滞在時間は
1÷36時間=1/36時間です。

 

これを秒に直すと
3600÷36=100秒です。

 

したがって、求める平均時間として最も近いのは100秒です。

まとめ

この問題で大切なのは、サービス時間系内滞在時間を区別することです。
サービス時間は、窓口で実際に処理してもらう時間です。
一方、系内滞在時間は、並んで待つ時間と処理時間を合わせた時間です。

今回の流れは、
到着率を出す → サービス率を出す → 利用率を出す → 平均系内列長を出す → 平均系内滞在時間を出す
という形です。

参考になった数6

02

遊園地にある1台の入場券売り場での平均応答時間を求める、「待ち行列」の問題です。

 

利用率ρとすると、

ρ=到着率/サービス率

=利用者数(時間あたり)/処理数(時間あたり)

=(36(人/時間))/(60(秒)/50(秒) (人)×60(分))(人/時間)

=0.5

 

待ち時間(平均系内列長)Lとすると、

L=ρ/(1-ρ)

=1

 

平均待ち時間は、

平均待ち時間=L×サービス時間

=1×50 (秒)

=50 秒

 

平均応答時間は、

平均応答時間=平均待ち時間+サービス時間

=50+50

=100  秒

 

平均系内滞在時間(訪問者が入場券売り場の列に並んでから処理が終了するまでの系内に滞在する時間の平均値)は、

平均系内滞在時間=平均系内列長÷到着率

=1÷36 (人/時間)

=60×60 (秒)÷36 (人)

=100 (秒/人)

選択肢5. 100秒

冒頭解説の計算通りです

参考になった数0

03

待ち行列理論の公式を使って、系内にいる平均時間を求める問題です。ポアソン分布は、統計学やデータサイエンスの分野で広く利用されており、様々なシチュエーションでの事象の発生頻度を予測するのに役立ちます。指数分布は、ランダムなイベントの発生間隔を表す確率分布です。

選択肢1. 0秒

到着率は36人/時、サービス率は1人50秒なので3600秒÷50秒=72人/時です。よってトラフィック密度は36÷72=0.5です。平均系内列長は0.5÷(1-0.5)=1です。よって平均系内滞在時間は1÷36=1/36時間で、秒に直すと3600÷36=100秒です。従って本設問は誤りです。

選択肢2. 25秒

本設問は誤りです。

選択肢3. 50秒

本設問は誤りです。

選択肢4. 75秒

本設問は誤りです。

選択肢5. 100秒

到着率は36人/時、サービス率は1人50秒なので3600秒÷50秒=72人/時です。よってトラフィック密度は36÷72=0.5です。平均系内列長は0.5÷(1-0.5)=1です。よって平均系内滞在時間は1÷36=1/36時間で、秒に直すと3600÷36=100秒です。従って本設問が正解です。

まとめ

示された公式に沿って計算してください。

参考になった数0