情報処理安全確保支援士試験 情報処理安全確保支援士試験 令和3年度春期 午前Ⅰ 問5: 稼働率がxである装置を四つ組み合わせて，図のようなシステムを作ったときの稼働率をf(x)とする。区間0≦x≦1におけるy＝f(x)の傾向を表すグラフはどれか。こ

問題本文

稼働率がxである装置を四つ組み合わせて，図のようなシステムを作ったときの稼働率をf(x)とする。区間0≦x≦1におけるy＝f(x)の傾向を表すグラフはどれか。ここで，破線はy＝xのグラフである。

選択肢

• ア.原点から右上がりで，全区間においてy＝xの破線より上側に膨らむ凸のグラフ
• イ.原点から右上がりで，全区間においてy＝xの破線より下側に位置する凹のグラフ
• ウ.原点から右上がりで，前半はy＝xの破線より上側，後半は破線より下側を通るS字状のグラフ
• エ.原点から右上がりで，前半はy＝xの破線より下側，後半は破線より上側を通る逆S字状のグラフ

正解

エ. 原点から右上がりで，前半はy＝xの破線より下側，後半は破線より上側を通る逆S字状のグラフ

解説

装置を直列にすると稼働率は積で下がり、並列にすると1-(1-x)^nで上がる。2並列ブロックを2つ直列にした構成では、xが小さい領域では直列の足を引っ張る効果が勝ってy=xより下、xが大きい領域では並列の冗長効果が勝ってy=xより上を通る。結果として前半が下・後半が上の逆S字となりエが正解。冗長設計の効果は信頼度の高低で逆転する点が実務上の勘所。

選択肢ごとの解説

• ア.全区間でy=xより上に膨らむのは純粋な並列のみの場合で、直列を含む本構成には当てはまらない。
• イ.全区間でy=xより下になるのは純粋な直列の場合で、並列の冗長効果を無視しており誤り。
• ウ.前半が上・後半が下のS字は、低稼働で冗長効果が勝つことになり本構成の挙動と逆で誤り。
• エ.低稼働では直列の影響で下、高稼働では並列の冗長効果で上を通る逆S字となり正しい。