Transcript cz.2
Analiza funkcjonowania urządzeń obsługujących pojawiają się w systemie rzadziej niż 1 klienci są obsługiwani. Stan równowagi – kiedy sprawność obsługi klientów w systemie jest nie mniejsza niż częstość napływania nowych klientów 1 Analiza funkcjonowania urządzeń obsługujących K o s z t na j e d n. cza su Z punktu widzenia ekonomicznego dążymy do minimalizacji kosztów lub maksymalizacji przychodów Koszty razem Koszt obsługi Koszt oczekiwania Liczba stanowisk 2 Analiza funkcjonowania urządzeń obsługujących Zapis Kendalla x/y/z/p/n x– charakterystyka przybywania nowych klientów do systemu y – charakterystyka obsługi w stanowiskach obsługi z – liczba stanowisk p – dopuszczalna wielkość kolejki n – wielkość populacji, z której pochodzą klienci 3 SYMBOLE ZAPISU KENDALLA W KLASYFIKACJI MODELI SYSTEMÓW KOLEJKOWYCH SYMBOL M D ZNACZENIE Wykładniczy rozkład prawdopodobieństwa długości odstępu czasu między kolejnymi zgłoszeniami do systemu/czasu obsługi Wielkość deterministyczna lub o stałym rozkładzie zgłoszeń klientów/czasu obsługi G Dowolny rozkład prawdopodobieństwa o znanej wartości oczekiwanej i wariancji zgłoszeń do systemu/czasu obsługi klientów Ek Rozkład Erlanga rzędu k opisujący rozkład prawdopodobieństwa długości odstępu czasu między kolejnymi zgłoszeniami do systemu/czasu obsługi 4 SYSTEM M/M/1 (x/y/z) Z NIESKOŃCZONĄ POPULACJĄ mamy z nim do czynienia wtedy gdy: 1. czas obsługi klientów w systemie, 2. długość odstępu czasu między zgłoszeniami napływającymi do systemu mają wykładniczy rozkład prawdopodobieństwa, a w systemie występuje jedno stanowisko obsługi 5 SYSTEM M/M/S (x/y/z) Z NIESKOŃCZONĄ POPULACJĄ 1. czas obsługi klientów w systemie, oraz czas między zgłoszeniami do systemu mają wykładniczy rozkład prawdopodobieństwa, 2. w systemie jest S równoległych stanowisk obsługi ze wspólną kolejką. 6 SYSTEM M/M/S ZE SKOŃCZONĄ POPULACJĄ 1. czas między zgłoszeniami do systemu oraz czas obsługi mają wykładniczy rozkład prawdopodobieństwa, 2. istnieje S kanałów obsługi, 3. populacja klientów jest skończona, o liczebności Nu. 4. ogólna budowa formuły (lambda;mi;n;S;Nu) W systemie ze skończoną liczbą klientów wielkość populacji nie będącej w systemie zależy w istotny sposób od liczby klientów obsługiwanych i oczekujących na obsługę w systemie. 7 Problem 1. (system jednokanałowy)* W ciągu jednej godziny do sali egzaminacyjnej gdzie odbywa się egzamin z MAP, przychodzi średnio 4 studentów. Czas, jaki egzaminator przeznacza na pytanie jednego studenta wynosi około 12 minut. •Wybrane metody badań operacyjnych w zarządzaniu. Problemy i zadania., pr. zb. pod red. D.Kopańskiej-Bródki, AE Katowice 2006 8 Wyznacz stopę przybyć, stopę obsługi i parametr intensywności ruchu. Stopa przybyć 4 W ciągu godziny można przeegzaminować 60 /12 5 (stopa obsługi) studentów. 4 Parametr intensywności ruchu 0,8 Ponieważ 4 5 czyli 1 5 układ jest stabilny (zmierza do stanu równowagi), tzn. prawdopodobieństwo tego, że kolejka ma określoną długość jest stałe w każdej jednostce czasu. 9 Podaj przeciętną liczbę studentów czekających w kolejce na egzamin oraz przeciętną liczbę studentów znajdujących się w sali egzaminacyjnej. 2 2 42 Lq 3,2 osoby 1 ( ) 5(5 4) 10 Średnia liczba zgłoszeń przebywających w systemie (łączna liczba zgłoszeń czekających w kolejce i obsługiwanych) 4 Lq 4 osoby 54 Średnia liczba studentów przebywających na sali wynosi 4 studentów (łączna liczba studentów czekających na egzamin i egzaminowanych) 11 Podaj przeciętny czas oczekiwania przez studenta w kolejce na egzamin oraz średni czas, jaki spędza student w sali egzaminacyjnej. Przeciętny czas oczekiwania 4 Wq 0,8 godziny ( ) 5(5 4) Średni czas egzaminu (średni czas spędzany w systemie) 1 1 W 1 godzina 54 12 Wyznacz prawdopodobieństwo braku studentów oczekujących na egzamin. P0 1 1 0,8 0,2 13 Wyznacz prawdopodobieństwo, że w kolejce czeka więcej niż dwóch studentów. Pk k0 Pk 2 4 5 21 k0 1 64 0,512 125 14 Jeśli liczba studentów przybywających do Sali egzaminacyjnej zwiększy się do 6 osób, wówczas podstawowe parametry układu wynoszą: 6 osób/godz. 60/12 5 osób/godz. 1,2 Układ jest niestabilny, co spowoduje, że z upływem czasu kolejka studentów oczekujących na egzamin będzie coraz dłuższa. 15 Problem 2. (system wielokanałowy) Pracownicy nowoczesnego biurowca wpuszczani są na teren budynku przez specjalne bramki. Przejście przez bramkę jednego pracownika trwa ok.. 10 sek., w czasie których komputer zainstalowany przy bramce odczytuje kartę wejścia pracownika, zapisuje czas jego przybycia i zezwala na wejście do budynku. W ciągu jednej minuty przychodzi 16 pracowników, którzy mogą skorzystać z jednej z trzech bramek wejściowych. 16 a) b) c) d) e) Określ podstawowe parametry systemu kolejkowego Wyznacz prawdopodobieństwo tego, że pracownicy nie będą czekali w kolejce Oblicz średnią liczbę pracowników oczekujących w kolejce Ile wynosi średni czas oczekiwania w kolejce oraz przebywania w systemie? Jakie jest prawdopodobieństwo, że w kolejce czeka dokładnie dwóch pracowników? 17 a) stopa przybyć 16 prac. / min stopa obsługi 60 : 10 6prac./min kanały obsługi n 3 parametr intensywnosci ruchu : 16 0,89 n 3 6 układ stabilny n b) P0 1 n 1 i n (n ) (n 1)! 1 1 0,35 0 1 2 3 2,85 0,89 0,89 0,89 0,89 0! 1! 2! 3! i 0 i! Prawdopodobieństwo, że przebywający nie będą oczekiwać w kolejce wynosi 0,35 19 c) Lq n 1 (n ) (n 1)! 2 P0 31 0,89 0 , 35 0 , 025 2 (3 0,89) (3 1)! Liczba pracowników oczekujących w kolejce 20 d) 0,025 Wq 0,0016 16 Lq Średni czas oczekiwania w kolejce. e) k P0 dla k n k! Pk n -k k n P dla k n 0 n! 0,89 2 P2 0,35 0,14 2! Prawdopodobieństwo, że w kolejce będzie oczekiwało 2 klientów wynosi 0,14. Miłego dnia 22