排隊論模型


原文:排隊論模型

(一)基本概念

一、排隊過程的一般表示

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      凡是要求服務的對象稱為顧客,凡是為顧客服務的稱為服務員

二、排隊系統的組成和特征

      主要由輸入過程、排隊規則、服務過程三部分組成

三、排隊模型的符號表示

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1、X:表示顧客到達流或顧客到達間隔時間分布

2、Y:服務時間分布

3、Z:服務台數目

4、A:系統容量限制

5、B:顧客源數目

6、C:服務規則        FCFS先到先服務        LCFS后到先服務

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各種分布符號有:M-負指數分布;D-確定型; Ek-k階埃爾朗分布;GI-一般相互獨立分布;G-一般隨機分布等。這里k階埃爾朗分布是

為相互獨立且服從相同指數分布的隨機變量時服從自由度為 2k的χ2分布。
例如,M/M/1表示顧客相繼到達的間隔時間為負指數分布、服務時間為負指數分布和單個服務台的模型。
D/M/C表示顧客按確定的間隔時間到達、服務時間為負指數分布和C個服務台的模型。
至於其他一些特征,如顧客為無限源或有限源等,可在基本分類的基礎上另加說明。
M/M/1排隊模型
•到達時間泊松過程(Poisson process);
•服務時間是指數分布(exponentially distributed);
•只有一部服務器(server),遵循先到先服務規則
•隊列長度無限制
•可加入隊列的人數為無限

 

四、排隊系統的運行指標

1、平均隊長:指系統內顧客數(包括正被服務的顧客與排隊等待服務的顧客)的數學期望,記做Ls

2、平均排隊長:指系統內等待服務的顧客數的數學期望,記做Lq

3、平均逗留時間:顧客在系統內逗留的時間(包括排隊等待的時間和被服務的時間)的數學期望,記做Ws

4、平均等待時間:指一個顧客在排隊系統中排隊等待時間額數學期望,記做Wq

5、平均忙期:指服務機構連續繁忙時間(顧客到達空閑服務機構起,到服務機構再次空閑的時間)長度的數學期望,記做Tb

6、系統的狀態:指系統中顧客數

(二)輸入過程與服務時間的分布

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     當輸入過程是泊松流的時候,顧客相繼到達的時間間隔T必服從指數分布

(三)生滅過程

一、定義

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(四)M/M/s等待制排隊模型

一、單服務台模型

1、定義

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2、隊長的分布

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二、幾個重要的數量指標

1、平均隊長

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2、平均排隊長

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3、平均逗留時間

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4、平均等待時間

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5、重要關系

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6、忙期和閑期

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     平均逗留時間等於平均忙期

三、多服務台模型(M/M/s/∞)


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