
- •Теория массового обслуживания
- •Введение в тмо
- •§ 1. О задачах тмо
- •Основные задачи тмо
- •Области применения тмо
- •§ 2. Необходимость вероятностного моделирования (на примере расчета числа причалов в порту).
- •§ 3. Основные понятия и допущения.
- •Допущения в тмо:
- •Тема 1. Основы тмо
- •§ 1. Понятие о случайном процессе и его марковости
- •§ 2. Понятие о процессах гибели и размножения (пгр). Стационарное решение и его интерпретация.
- •§ 3. Задание потока вызовов
- •§ 4. Простейший поток вызовов
- •Графики
- •§ 5. Свойства показательного распределения разговора
- •§ 6. Марковость в задаче Эрланга
- •§ 7. Выходящий поток из непрерывно загруженной смо
- •Тема 2. Системы с отказом и смежные с ними
- •§ 1. Пгр и стационарное решение для системы с отказом
- •§ 2. Показатели эффективности сот
- •§ 3. Оптимальное число линий в сот
- •§ 4. Формулы Эрланга для бесконечного пучка и практические приложения
- •Приложения:
- •§ 5. Упорядоченный пучок линий
- •§ 6. Упорядоченный пучок групп линий
- •Тема 3. Системы с ожиданием
- •§ 1. Пгр и стационарное решение
- •§2. Распределение времени ожидания в сож
- •§3. Показатели эффективности сож
- •§4. Расчёт числа линий
- •§ 5. Практические приложения модели сож
- •II. Расчет объема памяти информационно-логической машины (илм).
- •Оптимальная интенсивность пополнения запаса товаров в магазине.
- •Тема 4. Системы с ограниченной очередью
- •§ 1. Модель, пгр, стационарное решение и распределение времени ожидания для систем с ограниченной очередью
- •Распределение времени ожидания.
- •§2. Показатели эффективности соч
- •Вероятность отказа
- •Среднее число занятых линий.
- •§3. Оптимальное число линий в соч (на примере расчета оптимального размера максимального запаса товара при задалживании спроса)
- •§4. Практические приложения
- •Срочная доставка грузов
- •Использование уличных телефонных кабин
- •Тема 5. Замкнутые смо (циклические, сож при ограниченном входящем потоке)
- •§1. Модель замкнутой смо
- •§2. Пгр и стационарное решение (для замкнутой смо)
- •§3. Показатели эффективности замкнутых смо
- •§4. Оптимальное число линий в замкнутых смо (на примере расчета оптимального числа линий починки станков-автоматов)
- •§5. Практические приложения модели замкнутых смо
§2. Распределение времени ожидания в сож
Пусть
- время ожидания обслуживания (время в
очереди, затраченное каждым клиентом)
- неотрицательная непрерывная случайная
величина.
- вероятность того, что вызову придется
стоять в очереди.
- вероятность полной загрузки СМО.
Средняя доля времени, в течение которого
были заняты все его линии.
Состояния:
(1)
- функция распределения для
Пусть
- вероятность
при условии того, что вызов застал
систему в состоянии
при
(2)
Пусть
- длина очереди в состоянии
.
Тогда
- вероятность
при условии того, что все линии пучка
заняты и имеется
вызовов.
Ждать больше
времени придется, когда за
произойдет
освобождений линий.
- вероятность того, что за
с момента поступления вызова произойдет
освобождений.
(то есть
освобождений за
). (3)
;
. (4)
Тогда
§3. Показатели эффективности сож
1. Среднее число занятых линий
Пусть случайная величина
- число занятых линий.
;
,
так как
Смежные показатели.
а) Среднее число свободных линий:
б) Коэффициент загрузки (линии или СМО)
(
- знаменатель геометрической прогрессии).
2.
.
Смежный показатель
.
Замечание: в стационарном режиме для каждого вызова существует две возможности с постоянными вероятностями: попадание в очередь - ;
немедленное обслуживание -
.
Простейшие потоки с параметрами
и
.
;
;
3. Среднее время ожидания обслуживания
(среднее время в очереди).
-
- функция распределения
,
поскольку
.
,
,
так как легко показать, что
4. Среднее время пребывания вызова в СМО.
- время пребывания вызова в СМО.
с ростом
5. Средняя длина очереди. - длина очереди.
Состояния: |
|
|
|
… |
|
|
1 |
2 |
… |
Вероятности: |
|
|
|
… |
геометрическая прогрессия
Пример: пусть в среднем имеет место 100
вызовов в час
6 минут = 0,1 часа – среднее время ожидания
обслуживания.
.
Среднее число вызовов в СМО. Пусть
- число вызовов в СМО.
;
§4. Расчёт числа линий
;
,
Подходы для выбора :
Алгебраический подход.
Расчёт числа испытательных стендов на заводе.
Линия – испытательный стенд (ИС).
Вызов – изделие, направляемое на контроль.
Поток готовой продукции можно считать
неограниченным, где производственный
процесс является непрерывным
поток изделий на контроль можно считать
неограниченным (и непрерывным) и
простейшим.
.
- время контроля – показательно распределённая случайная величина с параметром .
Обслуживание – контроль.
Требования к СМО и способ их учёта:
Загрузка ИС должна быть достаточно высокой, однако не на 100% (ИС нужен ремонт).
Пусть
– вероятность полной загрузки. Пусть
.
Контроль качества должен осуществляться
достаточно быстро.
;
;
.
Тогда
;
Пример: пусть
;
см.;
;
;
.
Оптимизационный подход.
,
,
Задаётся максимальный уровень полной загрузки
-
. Требуется найти минимальное число линий, обеспечивающее .
;
;
.
2. - максимальное время, в течение которого вызов может ждать обслуживания.
;
.
Пример: расчет оптимального числа посадочных полос.
в среднем; каждая полоса способна
принимать
.
Пусть
;
.
;
;
;