応用情報技術者 2014年 秋期 午前2 問14
問題文
2台のプリンタがあり、それぞれの稼働率が 0.7と0.6である。この2台のいずれか一方が稼働していて、他方が故障している確率は幾らか。ここで、2台のプリンタの稼働状態は独立であり、プリンタ以外の要因は考慮しないものとする。
選択肢
ア:0.18
イ:0.28
ウ:0.42
エ:0.46(正解)
2台のプリンタの稼働確率計算【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論:2台のプリンタのうち一方が稼働し他方が故障している確率は0.46です。
- 根拠:独立事象の確率は積で求め、片方稼働・片方故障の確率はそれぞれの組み合わせの和で計算します。
- 差がつくポイント:独立性の理解と「いずれか一方が稼働している」状態の確率の正しい分解が重要です。
正解の理由
2台のプリンタの稼働率がそれぞれ0.7と0.6で、故障率はそれぞれ0.3と0.4です。
「いずれか一方が稼働し、他方が故障している」確率は、
「いずれか一方が稼働し、他方が故障している」確率は、
- プリンタ1が稼働しプリンタ2が故障 →
- プリンタ2が稼働しプリンタ1が故障 →
これらの和が求める確率で、となり、選択肢のエが正解です。
よくある誤解
「いずれか一方が稼働している」状態を「どちらかが稼働している確率」と誤解し、単純に稼働率の和や平均を使うミスが多いです。
また、独立性を考慮せずに確率を掛け合わせない誤りも見られます。
また、独立性を考慮せずに確率を掛け合わせない誤りも見られます。
解法ステップ
- 各プリンタの稼働率と故障率を確認する(稼働率0.7, 0.6 → 故障率0.3, 0.4)。
- 「一方が稼働し他方が故障」の2つのケースを考える。
- 各ケースの確率を独立性から掛け算で求める。
- 2つのケースの確率を足し合わせる。
- 合計値を選択肢と照合し正解を選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- ア: 0.18 → プリンタ1が故障しプリンタ2が稼働する場合のみの確率で、片方のケースしか考慮していません。
- イ: 0.28 → プリンタ1が稼働しプリンタ2が故障する場合のみの確率で、もう一方のケースを無視しています。
- ウ: 0.42 → 2つのケースの合計を誤って計算したか、どちらかの確率を間違えています。
- エ: 0.46 → 正しく両方のケースを計算し合計した正解です。
補足コラム
確率の独立性とは、ある事象の発生が他の事象の発生に影響を与えないことを意味します。
今回のように独立な機器の稼働状態を扱う場合、確率の積で同時発生確率を求めることが基本です。
また、「いずれか一方が」という表現は排反な2つのケースの和集合を意味し、確率の和で表現します。
今回のように独立な機器の稼働状態を扱う場合、確率の積で同時発生確率を求めることが基本です。
また、「いずれか一方が」という表現は排反な2つのケースの和集合を意味し、確率の和で表現します。
FAQ
Q: なぜ「いずれか一方が稼働している」確率は単純に稼働率の和ではないのですか?
A: 稼働率の和は両方が稼働している場合を二重に数えるため、正確な確率を求めるには排反なケースに分けて計算する必要があります。
A: 稼働率の和は両方が稼働している場合を二重に数えるため、正確な確率を求めるには排反なケースに分けて計算する必要があります。
Q: 故障率はどうやって求めますか?
A: 故障率は「1 - 稼働率」で求められます。例えば稼働率0.7なら故障率は0.3です。
A: 故障率は「1 - 稼働率」で求められます。例えば稼働率0.7なら故障率は0.3です。
関連キーワード: 確率計算、独立事象、稼働率、故障率、排反事象

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