令和4年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問題 問73

製造業のA社では,NC工作機械を用いて,四つの仕事a〜dを行っている。各仕事間の段取り時間は表のとおりである。合計の段取り時間が最小になるように仕事を行った場合の合計段取り時間は何時間か。ここで,仕事はどの順序で行ってもよく,a〜dを一度ずつ行うものとし,FROMからTOへの段取り時間で検討する。

各仕事間の段取り時間を示す表
図の説明テキスト

単位 時間

FROM \ TO 仕事a 仕事b 仕事c 仕事d
仕事a 2 1 2
仕事b 1 1 2
仕事c 3 2 2
仕事d 4 3 2
解答・解説

正解: ア. 4

4つの仕事a〜dを一度ずつ行う場合の合計段取り時間が最小になる順序を、表から探します。仕事は4つあるため、段取り(ある仕事から次の仕事への切り替え)は合計3回発生します。

各仕事間の段取り時間について、特に時間が短い(1時間の)組み合わせを抽出すると以下のようになります。

  • 仕事a から 仕事c (1時間)
  • 仕事b から 仕事a (1時間)
  • 仕事b から 仕事c (1時間)

これらの短い段取り時間を優先的に繋ぐことで、全体の合計時間を最小化できないか検討します。
例えば、仕事b →\to 仕事a と 仕事a →\to 仕事c を連続させると、2回の段取り時間が合計2時間(1+1=21 + 1 = 2)で済みます。残る仕事dを最後に配置して、経路を 仕事b →\to 仕事a →\to 仕事c →\to 仕事d とした場合の合計を計算してみましょう。

  1. 仕事b →\to 仕事a の段取り時間:1時間
  2. 仕事a →\to 仕事c の段取り時間:1時間
  3. 仕事c →\to 仕事d の段取り時間:2時間

合計段取り時間 =1+1+2=4= 1 + 1 + 2 = 4 時間

表に記載されている値の中で1時間の段取りは3箇所のみであり、これらだけで3回繋ぐことは不可能なため、最低でも1回の段取りは2時間以上となります(すなわち合計の理論上の最小値は 1+1+2=41 + 1 + 2 = 4 時間)。よって、合計4時間が最も短い段取り時間であることが分かります。

各選択肢の解説

  • ア: 正解。上記のとおり、例えば 仕事b →\to 仕事a →\to 仕事c →\to 仕事d の順序で行った場合の合計段取り時間であり、これが最小値となります。
  • イ: 誤り。例えば 仕事a →\to 仕事c →\to 仕事b →\to 仕事d (1+2+2=51 + 2 + 2 = 5 時間)などとした場合の値ですが、最小ではありません。
  • ウ: 誤り。例えば 仕事a →\to 仕事d →\to 仕事c →\to 仕事b (2+2+2=62 + 2 + 2 = 6 時間)などとした場合の値ですが、最小ではありません。
  • エ: 誤り。例えば 仕事b →\to 仕事d →\to 仕事a →\to 仕事c (2+4+1=72 + 4 + 1 = 7 時間)などとした場合の値ですが、最小ではありません。

Spineチーム