Теория массового обслуживания - Математическое моделирование экономических процессов
Часто приходится сталкиваться с такими ситуациями:
- - очередь покупателей в кассах магазинов; - колонна автомобилей, движение которых остановлено светофором; - ряд станков, вышедших из строя и ожидающих ремонта; и т. д.
Все эти ситуации объединяет то обстоятельство, что системам необходимо пребывать в состоянии ожидания. Ожидание является следствием вероятностного характера возникновения потребностей в обслуживании и разброса показателей обслуживающих систем, которые называют системами массового обслуживания (СМО).
Цель изучения СМО состоит в том, чтобы взять под контроль некоторые характеристики системы, установить зависимость между числом обслуживаемых единиц и качеством обслуживания. Качество обслуживания, чем выше, тем больше число обслуживающих единиц. Но экономически невыгодно иметь лишние обслуживающие единицы.
В промышленности СМО применяется при:
Поступлении сырья, материалов, комплектующих изделий на склад и выдаче их со склада;
Обработке широкой номенклатуры деталей на одном и том же оборудовании;
Организации наладки и ремонта оборудования;
Определении оптимальной численности обслуживающих отделов и служб предприятий и т. д.
Основными элементами СМО являются источники заявок, их входящий поток, каналы обслуживания и выходящий поток.
В зависимости от характера формирования очереди СМО различают:
Системы с отказами, в которых при занятости всех каналов обслуживания заявка не встает в очередь и покидает систему необслуженной;
Системы с неограниченными ожиданиями, в которых заявка встает в очередь, если в момент ее поступления все каналы были заняты.
Существуют и системы смешанного типа с ожиданием и ограниченной длиной очереди: заявка получает отказ, если приходит в момент, когда все места в очереди заняты. Заявка, попавшая в очередь, обслуживается обязательно.
По числу каналов обслуживания СМО делятся на одноканальные и многоканальные.
В зависимости от расположения источника требований системы могут быть разомкнутыми (источник заявок находится вне системы) и замкнутыми (источник находится в самой системе).
Рассмотрим в отдельности элементы СМО.
Входящий поток: на практике наиболее распространенным является простейший поток заявок, обладающий свойствами стационарности, ординарности и отсутствия последействия.
Стационарность характеризуется тем, что вероятность поступления определенного количества требований (заявок) в течение некоторого промежутка времени зависит только от длины этого промежутка.
Ординарность потока определяется невозможностью одновременного появления двух или более заявок.
Отсутствие последействия характеризуется тем, что поступление заявки не зависит от того, когда и сколько заявок поступило до этого момента. В этом случае вероятность того, что число заявок, поступивших на обслуживание за промежуток времени t, равно k, определяется по закону Пуассона
Где - интенсивность потока заявок, т. е. среднее число заявок в единицу времени:
(чел./мин, р./ч, автом./дн., квт/ч),
Где - среднее значение интервала времени между двумя соседними заявками.
Для такого потока заявок время между двумя соседними заявками распределено экспоненциально с плотностью вероятности
Случайное время ожидания в очереди начала обслуживания считают распределенным экспоненциально:
Где v - интенсивность движения очереди, т. е. среднее число заявок, приходящихся на обслуживание в единицу времени:
Где - среднее значение времени ожидания в очереди.
Выходящий поток заявок связан с потоком обслуживания в канале, где длительность обслуживания является случайной величиной и часто подчиняется показательному закону распределения с плотностью
F(tОбс)=me-mt,
Где m - интенсивность потока обслуживания, т. е. среднее число заявок, обслуживаемых в единицу времени:
(чел./мин, р./дн., кг/ч, докум./дн.),
Где среднее время обслуживания.
Важной характеристикой СМО, объединяющей l и m, является интенсивность нагрузки
P = l/m.
Похожие статьи
-
Произведем расчет по графу состояний СМО. 1) Запишем граф состояний и систему уравнений для двухканальной СМО (). Система будет иметь 4 состояния: 1. X0...
-
Математическое описание аналитической модели При рассмотрении системы ПВО взаимопомощь между каналами состоит в том, что одну цель могут одновременно...
-
Теоретическое описание методов решения задания, СМО с отказами - Теория массового обслуживания
СМО с отказами Одноканальная система (СМО) с отказами Имеется один канал, на который поступает поток заявок с интенсивностью л, поток обслуживания имеет...
-
Теория массового обслуживания - Применение теории массового обслуживания
Теория массового обслуживания - вероятностные модели реальных систем обслуживания населения, при которых время обслуживания будет минимальным, а качество...
-
Системы массового обслуживания -- это такие системы, в которые в случайные моменты времени поступают заявки на обслуживание, при этом поступившие заявки...
-
Анализ эффективности систем массового обслуживания с ожиданием - Теория массового обслуживания
Система с ограниченной длиной очереди. Рассмотрим n - канальную СМО с ожиданием, на которую поступает поток заявок с интенсивностью л=14/час;...
-
СМО с очередью - Теория массового обслуживания
В качестве показателей эффективности СМО с ожиданием, кроме уже известных показателей -- абсолютной A и относительной Q пропускной способности,...
-
Теория массового обслуживания - теория, которая изучает статистические закономерности в массовых операциях, состоящих из большого числа однородных...
-
Математическое описание имитационной модели Имитационное моделирование основано на применении методов Монте-Карло (искусственной реализации вероятностных...
-
Прикладная теория систем массового обслуживания
Графики, полученные в результате моделирования. График 1. Зависимость вероятности обслуживания от числа приборов для аналитической и имитационной...
-
Введение - Прикладная теория систем массового обслуживания
Рассматривается работа системы - канальной системы ПВО на вход которой поступают самолеты противника. Самолеты, пролетающие в пределах полосы налета,...
-
Применение теории массового обслуживания - Применение теории массового обслуживания
Теория массового обслуживания - прикладная область теории случайных процессов. Теория рассматривает вероятностные модели реальных систем обслуживания....
-
Анализ систем массового обслуживания с отказами. А) Задана многоканальная СМО с отказами. Она имеет состояния: - в СМО нет ни одной заявки; - в СМО...
-
Анализ полученных результатов моделирования - Прикладная теория систем массового обслуживания
В результате имитационного моделирования были получены следующие значения статических характеристик Число каналов обслуживания, Искомый параметр...
-
Выводы - Прикладная теория систем массового обслуживания
В процессе выполнения данной индивидуальной работы мы познакомились с системами массового обслуживания на примере системы ПВО с отказами и частичной...
-
Описание блок-схемы алгоритма - Прикладная теория систем массового обслуживания
Описание блок-схемы: 1) Установка начальных значений и обнуление счетчиков заявок, выполненных заявок, отказов. Рассмотрим функционирование одного цикла...
-
Исследование систем массового обслуживания с ожиданием
Исследование систем массового обслуживания с ожиданием 1. Краткие теоретические сведения Системы массового обслуживания с ожиданием распространены...
-
Трудности использования стандартных моделей, разработанных в теории массового обслуживания, можно преодолеть одним из следующих способов. Во-первых,...
-
Пусть { , , ..., } - множество возможных состояний некоторой физической системы. В любой момент времени система может находиться только в одном...
-
Пусть требуется разыграть испытания в каждом из которых событие А появляется с вероятностью р и не появляется с вероятностью 1-р [4]. Заменим...
-
Метод Монте-Карло используют для вычисления интегралов, в особенности многомерных, для решения систем алгебраических уравнений высокого порядка, для...
-
К числу приближенных методов оптимизации задач календарного планирования относятся: частичный и направленный перебор, метод Монте-Карло,...
-
Заключение - Моделирование систем массового обслуживания с использованием метода Монте-Карло
Метод Монте-Карло можно определить как метод моделирования случайных величин с целью вычисления характеристик их распределений. Возникновение идеи...
-
Конкретные модели процессов управления в социальных и экономических системах исходят из общей методологии, которую и формулируем в настоящей статье....
-
Как и каждый достаточно ярко выраженный класс экономико-математических моделей, совокупность моделей календарного планирования обладает рядом...
-
Теория игр - Математическое моделирование экономических процессов
Одна из задач теории оптимальных решений - принятие решения в условиях неопределенности. Для обоснования решений разработаны специальные математические...
-
Балансовые модели - Математическое моделирование экономических процессов
Балансовые модели предназначены для анализа и планирования производства и распределения продукции на различных уровнях - от отдельного предприятия до...
-
Непрерывно-стохастические модели (Q - схемы) - Виды математических моделей
К ним относятся системы массового обслуживания (англ. queuing system), которые называют Q - схемами. Предмет теории массового обслуживания -- системы...
-
Обслуживание с ожиданием - Задачи линейного програмирования
СМО с ожиданием распространены наиболее широко. Их можно разбить на 2 большие группы - Разомкнутые и Замкнутые . Эти системы определяют так же, как...
-
Введение - Одноканальные системы массового обслуживания
Во многих областях практической деятельности человека мы сталкиваемся с необходимостью пребывания в состоянии ожидания. Подобные ситуации возникают в...
-
Моделирование временной переменная автокорреляция Главным инструментом эконометрического исследования является модель. Выделяют три основных класса...
-
Математическое ожидание, дисперсия Дискретной называют случайную величину, которая принимает отдельные, изолированные возможные значения с определенными...
-
Завод по изготовлению телевизоров, находясь в состоянии 1, может увеличить спрос путем организации рекламы. Это требует добавочных затрат и уменьшает...
-
Задание. Рассматривается вычислительная система состоящая из n вычислительных машин. Имеется n задач. Задана матрица T определяющая время решения i-й...
-
Основные понятия теории экономико-математического моделирования Кибернетический подход к исследованию экономико-математических систем Обычно...
-
Экономико-математические методы представляют собой совокупность математических методов (математического программирования, теории вероятностей, теории...
-
Введение - Теория массового обслуживания
Сложный характер рыночной экономики и современный уровень предъявляемых к ней требований стимулируют использование более серьезных методов анализа ее...
-
В настоящее время нельзя назвать область человеческой деятельности, в которой в той или иной степени не использовались бы методы моделирования. Особенно...
-
Как известно, человечество в своем стремительном развитии старается все более расширить сферы своей деятельности, сталкиваясь при этом с множеством новых...
-
Модель в общем смысле (обобщенная модель) есть создаваемый с целью получения и (или) хранения информации специфический объект (в форме мысленного образа,...
Теория массового обслуживания - Математическое моделирование экономических процессов