排队论概述

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解决的问题
2 w" ~7 x, G) U4 c7 D  K排队论也称随机服务系统理论，排队论又叫随机服务系统理论或公用事业管理中的数学方法。它是研究各种各样的排队现象的。
( U, i" C5 s- ~. N1 C6 }* a" C
8 N0 g/ V4 T9 l. h( d2 |它所要解决的主要问题是:在排队现象中设法寻求能够达到服务标准的最少设备,使得在满足服务对象条件下，服务机构的花费最为经济,使服务系统效率最高。

* F$ G" {. [2 ?5 a( a8 e4 a排队现象 作为一种随机现象，所采用的主要工具是研究随机现象规律的概率论。它把所需研究的问题 形象地描述成顾客（如电话用户、发生故障的机床等）来到服务台前（如电话线路维修工人 等)要求接待，如果“服务台”已被其他顾客占用，那么就得排队等待;另一方面服务台”也 时而清闲，时而忙碌。排队论就是人们通过数学方法求出顾客等待时间、排队长度等的概率分布，以便作出决策。目前排队论在社会生活的各方面已有广泛而深入的应用，如在水库用水量的调度、存储 问题、生产流水线的安排、电力网的设计、铁路分车场的调度等方面都可运用排队论的基本理 论来进行计算，从而获得合理的解决办法。

排队论的组成
, A7 _0 N# u3 J+ P2 ?' V排队论一般由输入过程、排队规则、服务过程三个部分组成
. U% D8 {7 [' O) |7 g& {; |# U
- t5 o" G5 [! s" z5 O排队论的特征
9 A9 Z. K3 i1 g排队论的输入过程：
: n1 ~6 V6 F7 L& a. `1 G9 \①　顾客的输入可以是有限的也可以是无限的
②　顾客的输入可以是单独的也可以是成批的
' d' e' F4 C2 Q/ ?③　顾客的输入可以是相互独立的也可以是前后相关的
1 B8 p$ G: K0 j% e2 \+ D, M$ U④　顾客的输入可以是平稳的，即输入的期望和方差是稳定的， 相反，也可以是非稳定的，即随时间的变化而改变

9 P7 c7 h8 T" x! S排队论的排队规则：
2 R0 o" b# r7 c% @a.损失制：所有服务台都有人，离开
- k+ G/ i! C, O* ~! D2 z* Mb.等待制：所有服务台都有人，进入队列等待
3 {# Z) y! q# B# ~! \c.混合制：所有服务台都有人，但是系统具有容量限制，达到最大容量之后需要离开

  I. ?  z& T) o6 N0 _9 r. n+ p排队论的服务过程：
其中，服务台可以分为单服务台、多服务台，多服务台又分为多服务台串联和多服务台并联，串联服务台是所有服务台依次为同一位顾客服务，并行服务台是每一个服务台为不同的顾客服务，服务的规则如下：
3 a1 T$ v- u% c6 n6 K9 a: s
5 }% M! v0 X: |  Z. L) Y1)先到先服务FCFS
  L. w7 A- D; I0 c+ Q2)后到先服务LCFS
3)优先服务
4)随机服务

排队系统的运行指标
8 m- L; D3 f  \  ]; a①　平均队长：系统中所有顾客（正在服务的和在队列中的）期望
: Z. q3 k' |4 t9 L②　平均排队长：系统中正在排队等待服务的人数的期望
6 U2 t+ j- V' K  `4 z5 @③　平均逗留时间：顾客在系统中逗留的时间（包含排队时间以及服务时间）的期望
& V  m2 C! ^- d) S- z* j2 P$ r④　平均等待时间：顾客在队列中的等待时间的期望
& {" G- m2 e9 s9 ?⑤　平均忙期：服务机构连续繁忙的时间（顾客到达服务机构开始到服务机构再次空闲为止）的数学期望

5 v) j( C% t$ s排队系统的表示
排队系统的数学模型一般用六个大写字母表示，中间以“/”隔开，即：X/Y/Z/A/B/C，其中，X表示到达顾客流或者顾客到达时间间隔的分布，Y表示服务时间的分布，Z表示服务台的数量，A表示系统容量一般为，B表示输入顾客源的数量一般为，C表示服务规则，默认是FCFS。
其中，表示顾客到达时间间隔以及服务时间的分布的数学符号有：

6 K1 r2 b2 [% |7 M9 cM— 指数分布
9 e# o! O  y- z( ?D— 确定性分布
EK— k阶埃尔朗分布
G— 一般（general）服务时间的分布
GI—一般独立（General independent）的时间间隔的分布
例如：M/M/1表示输入过程和服务过程均服从指数分布、服务台数量为1的排队系统
+ g. R, e0 M& U/ t' A- V
9 U! i! K1 [1 `( C- W* y/ F5 {M/M/S模型：
2 L9 e  B* y9 v设顾客单个到达，相继到达时间间隔服从参数为λ 的负指数分布，系统中共有s个 服务台，每个服务台的服务时间相互独立，且服从参数为 μ 的负指数分布。当顾客到达时，若有空闲的服务台则马上接受服务，否则便排成一个队列等待，等待时间为无限。

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