ITパスポート 2015年 秋期 問15
問題文
製品1個を製造するためには、A原料10kgとB原料5kgが必要である。1か月当たりの原料使用可能量が、A原料は60kg、B原料は40kgである場合、1か月当たりの製品の最大生産可能数は何個か。
選択肢
ア:4
イ:6(正解)
ウ:8
エ:10
🔒 解説は解答すると表示されます
製品の最大生産可能数を求める問題【ITパスポート 解説】
正解の理由
1個の製品を作るのに必要な原料が、A原料10kg、B原料5kgです。利用可能量はAが60kg、Bが40kgなので、それぞれの原料だけで作れる製品数を計算します。
A原料で作れる数は 個、B原料で作れる数は 個です。どちらか一方の原料が不足するとそこで生産が止まるため、全体の最大生産数は少ない方に制約されます。よって最大生産数は6個で、選択肢の中では イ が正しいです。
A原料で作れる数は 個、B原料で作れる数は 個です。どちらか一方の原料が不足するとそこで生産が止まるため、全体の最大生産数は少ない方に制約されます。よって最大生産数は6個で、選択肢の中では イ が正しいです。
解法ステップ
- 1個あたりの各原料の必要量を確認する:A = 10kg、B = 5kg。
- 各原料だけで作れる製品数を求める:
- Aのみ:
- Bのみ:
- 実際に作れる最大数は「どちらの原料でも足りる数」のうち最小値をとる(ボトルネックの原理)。ここでは 。
- 製品は切り上げ・切り捨ての扱い(整数)を考慮する。部分的な製品は作れないため、小数は切り捨てます(今回の計算は整数になっています)。
一般式としては、A原料が 、1個当たりのA原料が 、B原料が 、1個当たりのB原料が のとき、
ここで は「下に丸める(小数切り捨て)」を表します。
選択肢別の誤答解説
-
ア: 4
誤りの典型例は「AとBを合計して考える」ことです。(10kg+5kg=15kgとして) としてしまうミスです。AとBは性質の違う別の原料であり、合算して使えるわけではありません。 -
イ: 6(正解)
A原料で6個、B原料で8個作れるため、A原料がボトルネックになり最大は6個です。Aの利用でちょうど60kgを使い切り、Bは残りが出ます(使用量30kg、残り10kg)。 -
ウ: 8
B原料だけ見れば8個作れますが、A原料が足りないため上限は8ではありません。足りない方が全体の上限になります。 -
エ: 10
原料のどちらか一方で10個作れる根拠がありません。例えばAなら10個で100kg必要ですが利用可能は60kgしかないため不可能です。
よくある誤解
-
原料を合算して計算する(AとBを合計して「総kg÷1個あたり合計kg」で求める)
→ 原料は互換性がないため合算不可。個別に計算して最小値を取ります。 -
小数を切り上げてしまう(例えば2.6個なら3個作れると考える)
→ 製品は個数で扱うため部分的な製品は不可。必ず切り捨てます。 -
使用単位(kgなど)を揃えずに計算する
→ 単位が違うと計算が狂います。今回のように両方ともkgで与えられているか確認すること。
補足コラム
この問題は「制約条件(resource constraint)」と「ボトルネック(最も制約の強い資源)」の考え方を短く示す良い例です。生産管理や工程設計では、複数の資源(材料・時間・機械能力など)があり、その中で最も制約の強いものが全体の生産量を決めます。
今回の残り原料例:
- Aはちょうど使い切る(10kg×6個=60kg)。
- Bは 使うので が余りますが、この余りだけでは追加の製品を1個作るには不足です(Aがないため)。
発展として、もし複数製品を同時に作る場合は「線形計画法(linear programming:制約下で最適化する数学手法)」が使われます。簡単な場合は今回と同じく各資源ごとに割り算して考え、全体で満たす組み合わせを探します。
FAQ
Q1: 小数が出たらどうしますか?
A1: 製品は整数個しか作れない想定です。小数は切り捨てます()。
A1: 製品は整数個しか作れない想定です。小数は切り捨てます()。
Q2: 片方の原料が十分にある場合はどう考えますか?
A2: 十分にある側は制約になりません。もう片方がボトルネックになり、その個数が上限になります。
A2: 十分にある側は制約になりません。もう片方がボトルネックになり、その個数が上限になります。
Q3: 原料を混ぜて代替できる場合は?
A3: 代替可能なら別途「等価換算」をしてから合算できます。今回の問題は代替不可(AとBは別物)と考えます。
A3: 代替可能なら別途「等価換算」をしてから合算できます。今回の問題は代替不可(AとBは別物)と考えます。
関連キーワード: 原料配分、ボトルネック、生産計画、資源制約、算数計算

\ せっかくなら /
ITパスポートを
クイズ形式で学習しませんか?
クイズ画面へ遷移する→
すぐに利用可能!

