Soru

Zorluk: Orta(M/M/c/K) Çok Kanallı ve Sonlu Kapasiteli Model

Bir kamu kurumunun evrak kayıt biriminde 22 adet memur hizmet vermektedir. Birime gelen vatandaşlar saatte ortalama 44 kişi olacak şekilde Poisson dağılımına uygun olarak ulaşmaktadır. Her bir memurun bir vatandaşın işlemini tamamlama süresi üstel dağılıma uygun olup ortalama 1515 dakikadır. Birimin bekleme alanı ve hizmet noktaları dahil toplam kapasitesi 33 kişi ile sınırlıdır (Kapasite dolduğunda gelen vatandaşlar birime kabul edilmemektedir). Buna göre, sistemde (birimde) bulunan ortalama vatandaş sayısı (LL) kaçtır?

  1. 11Cevap
  2. B
    4/34/3
  3. C
    3/23/2
  4. D
    1/111/11
  5. E
    10/1110/11

Cevap

Sistemde bulunan ortalama vatandaş sayısı 11 kişidir.
Durağan hal olasılıkları hesaplandığında P0=4/11P_0 = 4/11, P1=4/11P_1 = 4/11, P2=2/11P_2 = 2/11 ve P3=1/11P_3 = 1/11 olarak bulunur. Beklenen değer tanımı gereği L=0(P0)+1(P1)+2(P2)+3(P3)L = 0(P_0) + 1(P_1) + 2(P_2) + 3(P_3) işlemi yapıldığında sonuç 11 çıkmaktadır.

Adım Adım Çözüm

1
Model parametrelerini ve trafik yoğunluğunu belirleme
c=2c=2, K=3K=3, λ=4\lambda=4, μ=4\mu=4 (saatte), r=λ/μ=1r = \lambda/\mu = 1
(M/M/c/K)(M/M/c/K) modelinde kapasite ve hız birimlerinin uyumlu olması gerekir.
2
Sistemin boş olma olasılığını (P0P_0) hesaplama
P0=[n=0c1rnn!+n=cKrnc!cnc]1=[1+1+1/2+1/4]1=4/11P_0 = [\sum_{n=0}^{c-1} \frac{r^n}{n!} + \sum_{n=c}^{K} \frac{r^n}{c! c^{n-c}}]^{-1} = [1 + 1 + 1/2 + 1/4]^{-1} = 4/11
Sistemdeki diğer tüm olasılıklar P0P_0 değerine bağlıdır.
3
Sistemdeki müşteri sayısı olasılıklarını (PnP_n) bulma
P1=(1)P0=4/11P_1 = (1)P_0 = 4/11; P2=(1/2)P0=2/11P_2 = (1/2)P_0 = 2/11; P3=(1/4)P0=1/11P_3 = (1/4)P_0 = 1/11
Beklenen değeri hesaplamak için her bir durumun gerçekleşme olasılığına ihtiyaç duyulur.
4
Ortalama müşteri sayısını (LL) hesaplama
L=nPn=0(P0)+1(4/11)+2(2/11)+3(1/11)=11/11=1L = \sum n P_n = 0(P_0) + 1(4/11) + 2(2/11) + 3(1/11) = 11/11 = 1
Kesikli bir tesadüfi değişkenin beklenen değeri, değerlerin olasılıkları ile çarpımlarının toplamıdır.

Anahtar Kavram

Sonlu kapasiteli çok kanallı kuyruk modellerinde (M/M/c/K)(M/M/c/K), sistem kapasitesi dolduğunda yeni varışların kabul edilmemesi nedeniyle sistemin her zaman dengeye (steady-state) ulaşması ve performans ölçütlerinin bu sınıra göre hesaplanmasıdır.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla