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排队论模型(三):M / M / s/ s 损失制排队模型

时间:2020-07-11 20:23:46

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排队论模型(三):M / M / s/ s 损失制排队模型

排队论模型(一):基本概念、输入过程与服务时间的常用概率分布

排队论模型(二):生灭过程 、 M / M /s 等待制排队模型、多服务台模型

排队论模型(三):M / M / s/ s 损失制排队模型

排队论模型(四):M / M / s 混合制排队模型

排队论模型(五): 有限源排队模型、服务率或到达率依赖状态的排队模型

排队论模型(六):非生灭过程排队模型、爱尔朗(Erlang)排队模型

排队论模型(七):排队系统的优化

排队论模型(八):Matlab 生成随机数、排队模型的计算机模拟

目录

1 损失制排队模型的基本参数

2 损失制排队模型计算实例

2.1 s =1的情况( M / M /1/1)2.2 s >1的情况( M / M / s/ s )

当 s 个服务台被占用后,顾客自动离去。 这里我们着重介绍如何使用 LINGO 软件中的相关函数。

1 损失制排队模型的基本参数

对于损失制排队模型,其模型的基本参数与等待制排队模型有些不同,我们关心如 下指标。

2 损失制排队模型计算实例

2.1 s =1的情况( M / M /1/1)

例 3 设某条电话线,平均每分钟有 0.6 次呼唤,若每次通话时间平均为 1.25min, 求系统相应的参数指标。

model:s=1;lamda=0.6;mu=1/1.25;rho=lamda/mu;Plost=@pel(rho,s);Q=1-Plost;lamda_e=Q*lamda;A=Q*lamda_e;L_s=lamda_e/mu;eta=L_s/s;end

求得系统的顾客损失率为43%,即43%的电话没有接通,有57%的电话得到了服务, 通话率为平均每分钟有0.195次,系统的服务效率为43%。对于一个服务台的损失制系统, 系统的服务效率等于系统的顾客损失率,这一点在理论上也是正确的。

2.2 s >1的情况( M / M / s/ s )

例4 某单位电话交换台有一台200门内线的总机,已知在上班8h的时间内,有20%的 内线分机平均每40min要一次外线电话,80%的分机平均隔120min要一次外线。又知外线 打入内线的电话平均每分钟1次。假设与外线通话的时间平均为3min,并且上述时间均服 从负指数分布,如果要求电话的通话率为95%,问该交换台应设置多少条外线?

解 (1)电话交换台的服务分成两类,第一类内线打外线,其强度为

由上述三条,写出相应的LINGO程序如下:

model:lamda=200;mu=60/3;rho=lamda/mu;Plost=@pel(rho,s);Plost<0.05;Q=1-Plost;lamda_e=Q*lamda;A=Q*lamda_e;L_s=lamda_e/mu;eta=L_s/s;min=s;@gin(s);end

求得需要15条外线。在此条件下,交换台的顾客损失率为3.65%,有96.35%的电 话得到了服务,通话率为平均每小时185.67次,交换台每条外线的服务效率为64.23%。

求解时,尽量选用简单的模型让LINGO软件求解,而上述程序是解非线性整数规划(尽 管是一维的),但计算时间可能会较长,因此,我们选用下面的处理方法,分两步处理。

第一步,求出概率为5%的服务台的个数,尽管要求服务台的个数是整数,但@pel给出的是实数解。 编写LINGO程序:

model:lamda=200;mu=60/3;rho=lamda/mu;@pel(rho,s)=0.05;end

求得 s =14.33555。

第二步,注意到@pel(rho,s)是s的单调递减函数,因此,对s取整数(采用只入不舍 原则)就是满足条件的最小服务台数,然后再计算出其它的参数指标。 编写LINGO程序如下:

model:lamda=200;mu=60/3;rho=lamda/mu;s=15;Plost=@pel(rho,s);Q=1-Plost;lamda_e=Q*lamda;A=Q*lamda_e;L_s=lamda_e/mu;eta=L_s/s;end

比较上面两种方法的计算结果,其答案是相同的,但第二种方法比第一种方法在计算 时间上要少许多。

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