词条 | m/m/1 |
释义 | M/M/1排队模型(M/M/1 model)是一种单一伺服器(single-server)的(排队模型),可用作模拟不少系统的运作。 依据开恩特罗符号必须有下列的条件: 到达时间卜瓦松过程(Poisson process); 服务时间是指数分布(exponentially distributed); 只有一部伺服器(server) 队列长度无限制 可加入队列的人数为无限 分析这种模型是一种出生-死亡过程,此随机过程中的每一个状态代表模型中人数的数目。因为模型的队列长度无限且参与人数亦无限,故此状态数目亦为无限。例如状态0表示模型闲置、状态1表示模型有一人在接受服务、状态2表示模型有二人(一人正接受服务、一人在等候),如此类推。 此模型中,出生率(即加入队列的速率)λ在各状态中均相同,死亡率(即完成服务离开队列的速率)μ亦在各状态中相同(除了状态0,因其不可能有人离开队列)。故此,在任何状态下,只有两种事情可能发生: 有人加入队列。如果模型在状态k,它会以速率λ进入状态k + 1 有人离开队列。如果模型在状态k(k不等于0),它会以速率μ进入状态k − 1 由此可见,模型的隐定条件为λ < μ。如果死亡率小于出生率,则队列中的平均人数为无限大,故此这种系统没有平衡点。 此模型中有几项数值常被测量,例如: 一人在系统中的平均逗留时间 一人在接受服务前的平均等候时间 整个系统中的平均人数 等候队列的平均人数 一单位时间内系统完成服务人数,即服务速度 稳定状态下的公式定义 则模型在状态i的机率为 由此,可给出各测量数值的公式: 整个系统的平均人数N: ,且其变异(variance)为. 一单位时间内系统完成服务的人数: 在队列中等候服务的人数: 一人在系统中的平均逗留(等候+接受服务)时间: 一人的平均等候时间: 例可用M/M/1模型的例子众多,例如只有一位员工的邮局,只有一队列。客人进来,排队、接受服务、离开。如果客人进来的数目符合泊松过程,且服务时间是指数分布,则可用M/M/1模拟,并算出平均队列长度、不同等候时间的机率等。 M/M/1可一般化成为M/M/n模型,使可用时接受服务的人数为大于一。历史上,M/M/n模型首先被用来模拟电话系统,因为荷兰工程师Erlang发现客人打电话的速率符合泊松过程,且通话时间是指数分布,所以占用通讯线路的数目和等待接线的人数符合M/M/n模型。 |
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