【問題】
ATM(現金自動預払機)が1台ずつ設置してある二つの支店を統合し、統合後の支店にはATMを1台設置する。統合後のATMの背筋待ち時間を求める式はどれか。ここで、待ち時間はM/M/1の待ち行列モデルに従い、平均待ち時間にはサービス時間を含まず、ATMを1台に統合しても十分に処理できるものとする。
〔条件〕
(1) 統合後の平均サービス時間:Ts
(2) 統合前のATMの利用率:両支店ともρ
(3) 統合後の利用者数:統合前の両支店の利用者数の合計
【選択肢】

2024年度(令和6年度)春期 高度試験午前Ⅰより引用
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【答え】

【解説】
M / M / 1 の待ち行列モデルの公式と、利用率の定義についての知識を問う問題です。
M / M / 1 の待ち行列モデルにおいて、利用率 ρ は下記になります。(到着率(一定時間内に到着する人の数)をλ、サービス率(一定時間内にサービスを完了する人の数)をμとします)

また、待ち時間は下記で計算できます。(待ち時間をTw、処理時間をTsとします)

問題では、
・2つの店舗にそれぞれ1台ずつあったATM、1つの店舗に1台だけにする
・統合後の利用者数は、2店舗の合計とする
ということなので、到着率λが2倍になって、サービス率μはそのままということです。そうなるとρは2倍になります。
よって、答えは、

です。
※なお、「M / M / 1 の待ち行列モデル」の詳しい解説は別記事をご参照ください。
