文档介绍:-
. z.
**财经大学2009-2010学年第二学记号:令M代表泊松输入或负指数分布效劳,于是泊松输入、负指数分布效劳、N个效劳台的排队系统写成M/ M/ N。
单效劳窗等待质排队模型〔M/ M/ 1)
排队模型M/ M/ 1表示顾客源为有限的,顾客的到达相互独立,到达规律服从参数的泊松分布;单效劳台,队长无限,先到先效劳;各顾客的效劳时间相互独立,且服从参数为的负指数分布。
确定系统在任意时刻的状态为的概率
顾客的到达规律服从参数为的泊松分布,效劳时间服从参数为的负指数分布;假设有个顾客,只有一个承受效劳,其余的顾客排队等待,有无限个位置可排队,于是在时间间隔内有:
有一个顾客到达的概率为.
没有一个顾客到达的概率为.
有一个顾客被效劳完的概率为.
没有一个顾客被效劳完的概率为.
多余一个顾客到达或效劳完离去的概率为。
则在时刻系统中有个顾客〔即状态为〕的概率,可能的情况见表一。
表一 状态的概率
情况
时刻的顾客数
在区间
在时刻
的顾客数
到达
离去
〔A〕
〔B〕
〔C〕
(D)
×
×
√
√
×
√
×
√
这是一个生灭过程,四种情况是相互独立的事件,则有
-
. z.
,
整理得,
并令,则得
,
当时,类似地,可有
,
为求稳态解,假设当时,的极限存在,即有
,
则
,
,
这是关于的差分方程,也反映了系统状态的转移关系,即每一状态都是平衡的,见图一。求得,递推可得.
图一 M/ M/ 1的状态转移关系图
令,称为效劳强度。即为平均到达率与平均效劳率之比。由概率的性质:,即,于是
就是所求的系统状态为的概率。
系统的运行指标
〔1〕队长〔平均顾客数〕:因为系统的状态为,由期望的定义得
.
队列长〔等待的平均顾客数〕:
,
系统中顾客的逗留时间:系统中的一个顾客的逗留时间,服从于参数为的负指数分布,分布函数和分布密度分布为
,
-
. z.
所以有
.
系统中顾客的等待时间:
,
其中一个顾客平均效劳时间为.
系统内多余个顾客的概率为
.
以下关系式又称为运行指标的Little公式:
.
多效劳窗等待质排队模型〔M/ M/ N)
上面分析的是只有一个窗口效劳的情形,对于我们来讲高校食堂的效劳窗口大体是这样的,见图二:
图二 高校食堂窗口设置图
这个系统可看成n个M/ M/ 1型