Question

Difficulty: MediumSonlu Kaynaklı (Popülasyonlu) Kuyruk Modelleri (Makine Bakım Problemleri)

Bir marangoz atölyesinde 33 adet özdeş zımpara makinesi bulunmaktadır. Her bir makine ortalama 22 saatte bir arızalanmakta (Poisson dağılımı) ve arızalanan bir makinenin tamiri tek bir usta tarafından ortalama 11 saatte (üstel dağılım) tamamlanmaktadır.

Buna göre, atölyedeki tüm makinelerin çalışır durumda olma (tamircinin boşta kalma) olasılığı kaçtır?

  1. 4/19Answer
  2. B
    1/2
  3. C
    1/4
  4. D
    2/9
  5. E
    8/19

Answer

Atölyedeki tüm makinelerin çalışır durumda olma olasılığı 4/19'dur.
Verilen problemde popülasyon kısıtlı (N=3N=3) olduğu için sonlu kaynaklı kuyruk modeli uygulanmalıdır. λ/μ=0,5\lambda/\mu = 0,5 oranı kullanılarak yapılan hesaplamada, sistemin boş olma olasılığı P0=(1+1,5+1,5+0,75)1=4/19P_0 = (1 + 1,5 + 1,5 + 0,75)^{-1} = 4/19 olarak bulunur. Bu değer tamircinin hiçbir makineyle ilgilenmediği, yani tüm makinelerin sağlam olduğu durumu ifade eder.

Step-by-Step Solution

1
Model parametrelerini belirleyin.
N=3N = 3 (toplam makine), λ=1/2=0,5\lambda = 1/2 = 0,5 (arıza hızı), μ=1/1=1,0\mu = 1/1 = 1,0 (tamir hızı), c=1c = 1 (usta sayısı).
Sonlu kaynaklı kuyruk modelinde (M/M/1/N/N) hesaplama yapabilmek için temel hızların ve popülasyonun bilinmesi gerekir.
2
Durum olasılıklarını (PnP_n) veren formülü kurun.
Pn=N!(Nn)!(λμ)nP0P_n = \frac{N!}{(N-n)!} (\frac{\lambda}{\mu})^n P_0
Sistemde nn adet arızalı makine bulunma olasılığı, sonlu kaynaklı modellerde bu genel formül ile belirlenir.
3
Sistemin boş olma olasılığını (P0P_0) hesaplamak için toplam olasılık denklemini (ΣPn=1Σ P_n = 1) kullanın.
P0[1+3!2!(0,5)1+3!1!(0,5)2+3!0!(0,5)3]=1P_0 [1 + \frac{3!}{2!}(0,5)^1 + \frac{3!}{1!}(0,5)^2 + \frac{3!}{0!}(0,5)^3] = 1
Tüm olası durumların (0, 1, 2, 3 makine arızalı) toplam olasılığı 1 olmalıdır.
4
Parantez içindeki terimleri hesaplayın.
1+(3×0,5)+(6×0,25)+(6×0,125)=1+1,5+1,5+0,75=4,751 + (3 \times 0,5) + (6 \times 0,25) + (6 \times 0,125) = 1 + 1,5 + 1,5 + 0,75 = 4,75
Her bir durumun P0P_0 cinsinden katsayısı toplanarak P0P_0 değeri çekilir.
5
Sonucu rasyonel ifadeye çevirin.
P0=14,75=119/4=419P_0 = \frac{1}{4,75} = \frac{1}{19/4} = \frac{4}{19}
Bulunan ondalık değer sınav formatına uygun olarak kesirli ifadeye dönüştürülür.

Key Concept

Sonlu Kaynaklı Kuyruk Modellerinde (Makine Bakım Problemleri) durum olasılıkları, arıza yapan birimlerin popülasyonu azaldıkça varış hızının değişmesi nedeniyle faktöriyel terimler içerir.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question