Лекция
Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про расчет показателей эффективности одноканальной смо с отказами, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое расчет показателей эффективности одноканальной смо с отказами, одноканальная смо с отказами , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Теория массового обслуживания.
Система Эрланга
В качестве показателей эффективности СМО с отказами будем рассматривать:
А — абсолютную пропускную способность СМО, т.е. среднее число заявок, обслуживаемых в единицу времени;
Q — относительную пропускную способность, т.е. среднюю долю пришедших заявок, обслуживаемых системой;
Pотк. — вероятность отказа, т.е. того, что заявка покинет СМО необслуженной;
— среднее число занятых каналов (для многоканальной системы).
Одноканальная система с отказами . Рассмотрим задачу.
Имеется один канал, на который поступает поток заявок с интенсивностью λ. Поток обслуживаний имеет интенсивность μ1. Найти предельные вероятности состояний системы и показатели ее эффективности.
Система S (СМО) имеет два состояния: S0 — канал свободен, S1 — канал занят. Размеченный граф состояний представлен на рис. 6.
Рис. 6
В предельном, стационарном режиме система алгебраических уравнений для вероятностей состояний имеет вид.
(18)
т.е. система вырождается в одно уравнение. Учитывая нормировочное условие p0+p1=1, найдем из (18) предельные вероятности состояний
(19)
которые выражают среднее относительное время пребывания системы в состоянии S0 (когда канал свободен) и S1 (когда канал занят), т.е. определяют соответственно относительную пропускную способность Q системы и вероятность отказа Pотк:
(20)
(21)
Абсолютную пропускную способность найдем, умножив относительную пропускную способность Q на интенсивность потока отказов
(22)
Задача 5. Известно, что заявки на телефонные переговоры в телевизионном ателье поступают с интенсивностью λ, равной 90 заявок в час, а средняя продолжительность разговора по телефону tоб.=2 мин. Определить показатели эффективности работы СМО (телефонной связи) при наличии одного телефонного номера.
Решение. Имеем λ=90 (1/ч), tоб.=2 мин. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Интенсивность потока обслуживании μ=1/tоб=1/2=0,5 (1/мин)=30 (1/ч). По (20) относительная пропускная способность СМО (Q=30/(90+30)=0,25, т.е. в среднем только 25% поступающих заявок осуществят переговоры по телефону. Соответственно вероятность отказа в обслуживании составит Ротк.=0,75 (см. (21)). Абсолютная пропускная способность СМО по (29) ,A=90∙0,25=22,5, т.е. в среднем в час будут обслужены 22,5 заявки на переговоры. Очевидно, что при наличии только одного телефонного номера СМО будет плохо справляться с потоком заявок.
Пусть в систему с одним каналом (n = 1) поступает пуассоновский поток с интенсивностью λ (в общем случае λ является функцией времени, т. е. λ = λ (t)). Заявка, заставшая канал занятым, получает отказ и покидает систему (рис. 22). Обслуживание в системе происходит в течение времени Тоб – это случайная величина, распределенная по показательному закону:
F(t)=μ·e-μ·t (20)
Требуется найти:
Рис. 22
Рассмотрим единственный канал обслуживания как физическую систему S, которая может находиться в двух состояниях:
S0 – канал свободен;
S1 – канал занят.
Поскольку события S0 и S1 образуют полную группу несовместных событий, то справедлива будет запись
Р0(t) + P1(t) = 1. (21)
Уравнения Колмогорова для данной системы массового обслуживания будут иметь вид
(22)
Из уравнения (21) выразим вероятность события, состоящего в том, что канал занят, в результате получим
Р1 = 1 – Р0. (23)
Подставим полученное выражение для Р1 в первое уравнение системы (22), тогда получается выражение вида
.
Приведем подобные слагаемые для вероятности Р0:
.
Тогда систему уравнений (22) можно записать в следующем виде:
(24)
Начальными условиями будут:
Проинтегрируем первое уравнение системы (24):
.
Используя выражение (23), можно получить выражение для вычисления вероятности P1, т. е. вероятности того, что система занята. График поведения системы во времени показан на рис. 23.
Рис. 23
После окончания переходного процесса при t→∞ вероятность Р0 будет вычисляться следующим образом: P0=M(λ+M) при t→∞.
Очевидно, что для одноканальной системы с отказами вероятность Р0 и есть относительная пропускная способность, которая рассчитывается таким образом:
Q = P0(t)=μ/(λ+μ)
, (25)
Зная Q, можно найти абсолютную пропускную способность А как произведение относительной пропускной способности Q на интенсивность поступления заявок λ, т. е.
А = λQ
.
Подставим вместо Q выражение (25), следовательно,
A = λ·μ/(λ+μ)
.
Вероятность отказа есть не что иное, как средняя доля необслуженных заявок.
Ротк = 1 – Q,
при t→∞, Ротк = 1 – .
ПРИМЕР. Пусть имеется телефонная линия, в которой интенсивность поступления заявок λ равна 0,8 вызовов/мин, время обслуживания одного разговора (заявки) tоб равно 1,5 мин. Требуется определить характеристики эффективности данной СМО.
Решение. Поскольку телефонная линия одна, система массового обслуживания относится к одноканальным СМО. Если очередная заявка, пришедшая в систему, находит систему занятой, то она получает отказ и покидает систему, следовательно, данная система является одноканальной СМО с отказами. Для данного вида СМО можно вычислить следующие характеристики:
.
Зная интенсивность поступления заявок в СМО λ и интенсивность обслуживания заявок в данной СМО μ, найдем относительную пропускную способность Q:
.
Это значит, что в установившемся режиме система будет обслуживать 45,5 % проходящих заявок.
Теперь вычислим абсолютную пропускную способность СМО:
A=Q·λ = 0.364
Т. е. линия способна обслуживать в среднем 0,364 разговора в минуту.
Найдем вероятность отказа: единица минус относительная пропускная способность системы:
Ротк = 1 – Q = 0,545.
Вероятность того, что заявка, пришедшая в систему, найдет ее занятой, равна 54,5 %.
Кроме перечисленных выше характеристик можно также вычислить номинальную пропускную способность:
.
Она равна 0,667 разговора в минуту, что в два раза превышает фактическую пропускную способность, полученную для случайного процесса.
Если я не полностью рассказал про расчет показателей эффективности одноканальной смо с отказами? Напиши в комментариях Надеюсь, что теперь ты понял что такое расчет показателей эффективности одноканальной смо с отказами, одноканальная смо с отказами и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Теория массового обслуживания
Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про расчет показателей эффективности одноканальной смо с отказами
Комментарии
Оставить комментарий
Теория массового обслуживания
Термины: Теория массового обслуживания