平成29年度 春期 午前Ⅱ 問6

✓ これが正解ウ解析的に解が求められないモデルに対しても，数値的に解が求まる。

解説

シミュレーションは解析的に解けないモデルでも数値的に解を求められます。

性能評価の解析的な方法は、待ち行列理論のような数式のモデルを立てて、解を式で求めるやり方です。計算は速いのですが、式で解ける形にモデルを単純化する必要があり、複雑なシステムでは解けないことがあります。シミュレーションは、システムの動きを模擬的に動かし、到着や処理時間のばらつきを乱数で発生させながら、結果を数値として集める方法です。式で解けないモデルでも、動かしてみれば数値的な答えが得られる点が特徴です。一方で、多くの試行を重ねるため計算量は多く、結果には乱数によるばらつきが残ります。式で解けるなら解析、解けないならシミュレーション、と覚えると整理できます。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• ア解析的な方法よりも計算量が少なく，効率的…：計算量が少なく効率的に解が求まるのは、解析的な方法の側の長所です。シミュレーションは模擬的な処理を何回も繰り返して統計を取るので、一般に計算量は多くなります。
• イ解析的な方法よりも，乱数を用いることで高…：乱数を使うこと自体はシミュレーションの特徴ですが、乱数のばらつきが結果に入るため、解析的に厳密な解が得られる場合より精度が高くなるわけではありません。試行回数を増やして誤差を小さくしていく方法です。
• エ解析的に解が求められるモデルの検証には使…：解析的に解けるモデルに対してもシミュレーションは使えます。むしろ、式で求めた解とシミュレーションの結果を突き合わせることで、モデルやシミュレーションのプログラムが正しいかを確かめる用途があります。