Смекни!
smekni.com

Классификация систем массового обслуживания и их основные элементы (стр. 3 из 7)

Действительно, пусть

означает вероятность того, что обслуживание, которое ужо продолжается время а, продлится еще не менее чем
.
В предположении, что длительностьобслуживания распределена показательно,
. Далее ясно, что
и
. А так как всегда и
,
и, следовательно,

Требуемое доказано.

Несомненно, что в реальной обстановке показательное время обслуживания является,как правило, лишь грубым приближением к действительности. Так, нередко время обслуживания неможет быть меньше, чем некоторая определенная величина. Пред­положение же (1) приводит к тому, что значительная доля тре­бовании нуждается лишь в кратковременной операции, близкой к 0. Позднее перед нами возникает задача освобождения от излишнего ограничения, накладываемого предположением (1). Необходимость этого была ясна уже самому Эрлангу, и он в ряде работ делал усилиянайти иные удачные распределения для дли­тельности обслуживания. В частности, им было предложено так называемое распределение Эрланга, плотность распределения ко­торого дается формулой

где

>0, a k— целоеположительноечисло.

Распределение Эрланга представляет собой распределение суммы k- независимых слагаемых, каждоеиз которых имеет рас­пределение (1).

Обозначим для случая распределения (1) через

время обслуживания требования. Тогда средняя длительность обслуживания равна

Это равенство даст нам cпосоá оценкипараметра

по опытным данным. Как легко вычислить, дисперсия длительностиобслуживанияравна

2. Процесс обслуживания как марковский случайный процесс.

В указанных нами предположениях о потоке требований и о длительности обслуживания задачи теории массового обслуживания приобретают некоторые черты, облегчающие проведение исследований. Мы отмечали уже вычислительную простоту. Те­перь отметим более принципиальное соображение, которое ста­нем развивать применительно к изучаемой задаче.

В каждый момент рассматриваемая система может находить­ся в одном из следующих состоянии: в моментt в системе на­ходятсяk требовании(k=0, 1, 2, ...). Еслиk

rn, то в систе­ме находятся и обслуживаются kтребований, а m-k -приборовсвободны. Если k

m, то m требований обслуживаются, а k-m находятся в очереди и ожидают обслуживания.Обозначим через
состояние, когда в системе находятсяk требований. Таким образом, система может находиться в состояниях
... Обозначим через
вероятность того, что система в мо­мент t окажется в состоянии
.

Сформулируем, в чем заключается особенность изучаемых нами задач в сделанных предположениях. Пусть в некоторый момент

наша система находилась и состоянии
.
Докажем, что последующее течение процесса обслуживания не зависит в смысле теории вероятностей от того, что происходило до момен­та
. Действительно, дальнейшее течение обслуживания пол­ностью определяется тремя следующими факторами:

моментами окончания обслуживаний, производящихся в мо­мент

;

моментами появления новых требований;

длительностью обслуживания требований, поступивших после

.

В силу особенностей показательного распределения длитель­ность остающейся частиобслуживания не зависит от того, как долго уже продолжалось обслуживание до момента

. Так как поток требований простейший, то прошлое не влияет на то, как много требований появится после момента
. Наконец длительность обслуживания требований, появившихся после
, никак не зависит от того, что и как обслуживалось до момента
.