排队论公式
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排队论公式
构成排队模型的三个主要特征指标
(1) 相继顾客到达间隔时间的分布;
(2) 服务时间的分布;
(3) 服务台的个数。
根据这三个特征对排队模型进行分类的Kendall 记号:
X/Y/Z
X :表示相继到达间隔时间的分布;
Y :表示服务时间的分布;
Z :并列的服务台的数目。
表示相继到达间隔时间和服务时间的各种分布符号
M——负指数分布(M 是Markov 的字头,因为负指数分布具有无记忆性,即Markov 性) D——确定型(deterministic)
E k ——k 阶爱尔朗(erlang)分布
G—— 一般(general)服务时间的分布
Kendall 符号的扩充
X/Y/Z/A/B/C
其中前三项的意义不变,后三项的意义分别是:
A :系统容量限制N ,或称等待空间容量。
B :顾客源数目m 。
分有限与无限两种,∞表示顾客源无限,此时一般∞也可省略不写。
C :服务规则,如先到先服务(FCFS),后到后服务(LCFS),优先权服务(PR)等。
(例如某排队问题为M/M/1/∞/∞/FCFS ,则表示顾客到达间隔时间为负指数分布(即泊松流);服务时间为负指数分布;有1个服务台,系统等待空间容量无限(等待制);顾客源无限,采用先到先服务规则。
)
一、M/M/1/∞/∞ 设1λρμ
=<, 则: 01P ρ=-;
s L λ
μλ=-,q L ρλμλ=-;1s W μλ
=-,q W ρμλ=- 故而:s s L W λ=,q q L W λ=;1s q W W μ=+,s q L L λμ=+ 二、M/M/1/N/∞(系统容量有限) 设λρμ
=,则:
2 12011,111,11N P P N P ρρρρ+⎧====⎪+⎪=⎨-⎪≠-⎪⎩
; 101,12(1),111N s n N n N N L nP N ρρρρρρ+=+⎧=⎪⎪==⎨+⎪-≠--⎪⎩
∑; 01(1)(1)N
q n s n L n P L P ==-=--∑;
有效到达率0(1)e P λμ=-;
s
s e L W λ=,1q s W W μ=- 三、M/M/1/∞/m (顾客源有限)
001
!()!i m i P m m i λμ==⎛⎫ ⎪-⎝⎭∑;
0(1)s L m P μλ
=--,有效到达率0()(1)e s m L P λλμ=-=- 0(1)q s L L P =--;
1=s s e e m L W λλλ=-,1q s W W μ=-
四、M/M/c/∞/∞
设1c λρμ
=<,则: 0101
111!!1k c c k P k c λλμρμ-==
⎛⎫⎛⎫+⋅⋅ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭∑
02()!(1)c q c L P c ρρρ=-,s q L L λμ
=+; s s L W λ=
,q q L W λ=
3
五、一般服务时间M/G/1
T 表示服务时间,当T 服从负指数分布时,1()E T μ=,而在M/G/1模型中,T 的分布是一
般的。
设()1E T ρλ=<,则: 22()2(1)
s Var T L ρλρρ+=+-,此为P-K 公式。
q s L L ρ=-;s
s L W λ=,q q L W λ=;()s q W W E T =+
六、定长服务时间M/D/1 此时1
()E T μ=,()0Var T =;
2
2(1)s L ρρρ=+-,q s L L ρ=-;s
s L W λ=,q q L W λ=
七、爱尔朗服务时间M/E k /1 此时1
()E T μ=,21
()Var T k μ=;
2
2
22(1)s k L λρμρρ+=+-,q s L L ρ=-;s s L W λ=,q q L W λ= 爱尔朗分布是独立同分布的负指数分布的叠加。