Kuyruk Modelleri

127 soru

Soru 61Soru

Bir küçük tamir atölyesinde aynı anda en fazla 2 cihaz bulunabilmektedir (sistem kapasitesi K=2K=2). Atölyedeki cihaz sayısına (nn) bağlı olarak geliş hızları (λn\lambda_n) ve hizmet hızları (μn\mu_n) saatlik birimler cinsinden şu şekilde tanımlanmıştır:

λ0=4,λ1=2,λ2=0\lambda_0 = 4, \quad \lambda_1 = 2, \quad \lambda_2 = 0
μ1=4,μ2=4\mu_1 = 4, \quad \mu_2 = 4

Bu sistemin doğum-ölüm süreci (birth-death process) varsayımlarına uygun olarak denge (steady-state) durumunda olduğu bilindiğine göre, atölyenin tamamen boş olma olasılığı (P0P_0) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,40

Cevap

Sistemin boş olma olasılığı 0,40 olarak hesaplanır.
Denge denklemleri kurulduğunda P1=P0P_1 = P_0 ve P2=0,5P0P_2 = 0,5P_0 bağıntıları elde edilir. Bu olasılıkların toplamı olan P0+P0+0,5P0=2,5P0=1P_0 + P_0 + 0,5P_0 = 2,5P_0 = 1 eşitliğinden P0=0,40P_0 = 0,40 sonucu bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Denge durumundaki olasılık oranlarını (PnP_n) hesaplamak için genel formülü kullanın.
Pn=λ0λ1λn1μ1μ2μnP0P_n = \frac{\lambda_0 \lambda_1 \dots \lambda_{n-1}}{\mu_1 \mu_2 \dots \mu_n} P_0
Doğum-ölüm süreçlerinde her durumun olasılığı, boş durum olasılığı (P0P_0) cinsinden ifade edilebilir.
2
P1P_1 değerini P0P_0 cinsinden hesaplayın.
P1=λ0μ1P0=44P0=1P0P_1 = \frac{\lambda_0}{\mu_1} P_0 = \frac{4}{4} P_0 = 1 P_0
Sistemde 1 cihaz olma olasılığı, 0'dan 1'e geçiş hızı ile 1'den 0'a dönüş hızı arasındaki orana bağlıdır.
3
P2P_2 değerini P0P_0 cinsinden hesaplayın.
P2=λ1μ2P1=24(1P0)=0,5P0P_2 = \frac{\lambda_1}{\mu_2} P_1 = \frac{2}{4} (1 P_0) = 0,5 P_0
Sistemde 2 cihaz olma olasılığı, bir önceki durumun olasılığına ve o durumlar arasındaki geçiş hızlarına bağlıdır.
4
Tüm durum olasılıklarının toplamını 1'e eşitleyerek P0P_0 değerini bulun.
P0+P1+P2=1P0+1P0+0,5P0=12,5P0=1P0=0,4P_0 + P_1 + P_2 = 1 \Rightarrow P_0 + 1 P_0 + 0,5 P_0 = 1 \Rightarrow 2,5 P_0 = 1 \Rightarrow P_0 = 0,4
Olasılıkların toplamı (normalizasyon koşulu) her zaman 1 olmalıdır.

Anahtar Kavram

Doğum-Ölüm Süreçlerinde Normalizasyon Koşulu

İpuçları

1
Her durumun olasılığını P0P_0 cinsinden ifade eden denge denklemlerini yazın.
2
P1=(λ0/μ1)P0P_1 = (\lambda_0 / \mu_1)P_0 ve P2=(λ1/μ2)P1P_2 = (\lambda_1 / \mu_2)P_1 olduğunu unutmayın.
3
P0+P1+P2=1P_0 + P_1 + P_2 = 1 eşitliğindeki katsayıların toplamı 2,5 olacaktır.

Daha Fazla Pratik

Aynı sistemde atölyedeki beklenen cihaz sayısını (L) hesaplayarak pratik yapabilirsiniz.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 62Soru

Bir kamu sağlığı laboratuvarında analiz edilmek üzere gelen numuneler saatte ortalama 44 adet (λ=4\lambda = 4) olacak şekilde Poisson dağılımına uygun bir varış süreci izlemektedir. Numuneler, tek bir analiz cihazında işlenmektedir. Cihazın bir numuneyi analiz etme süresinin ortalaması 1212 dakika (0,20,2 saat) ve varyansı 0,010,01 saat2\text{saat}^2 olarak belirlenmiştir.

Sistemin kararlı (denge) durumunda olduğu varsayıldığında, (M/G/1) kuyruk modeline göre kuyrukta bekleyen ortalama numune sayısı (LqL_q) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 2,0

Cevap

Kuyrukta bekleyen ortalama numune sayısı 2,02,0 olarak hesaplanır.
Verilen parametreler doğrultusunda λ=4\lambda = 4, ρ=0,8\rho = 0,8 ve σ2=0,01\sigma^2 = 0,01 değerleri Pollaczek-Khinchine formülünde yerine konulduğunda Lq=0,8/0,4=2,0L_q = 0,8 / 0,4 = 2,0 sonucuna ulaşılmaktadır. Bu değer sistemin kararlı durumdaki ortalama kuyruk uzunluğunu ifade eder.

Adım Adım Çözüm

1
Sistem parametrelerini belirle.
λ=4\lambda = 4 numune/saat, E[S]=0,2E[S] = 0,2 saat (dolayısıyla μ=1/0,2=5\mu = 1/0,2 = 5 numune/saat), σ2=0,01\sigma^2 = 0,01 saat2\text{saat}^2.
Hesaplamalarda kullanılacak temel değerleri organize etmek gerekir.
2
Kullanımoranını(ρ)hesapla.Kullanım oranını (\rho) hesapla.
ρ=λμ=45=0,8\rho = \frac{\lambda}{\mu} = \frac{4}{5} = 0,8.
Sistemin doluluk oranını belirlemek kuyruk formüllerinin temelidir.
3
Pollaczek-Khinchine formülünü uygula.
Lq=λ2σ2+ρ22(1ρ)=42×0,01+0,822(10,8)=16×0,01+0,642×0,2=0,16+0,640,4=0,800,4=2L_q = \frac{\lambda^2 \sigma^2 + \rho^2}{2(1-\rho)} = \frac{4^2 \times 0,01 + 0,8^2}{2(1-0,8)} = \frac{16 \times 0,01 + 0,64}{2 \times 0,2} = \frac{0,16 + 0,64}{0,4} = \frac{0,80}{0,4} = 2.
(M/G/1) modellerinde kuyruk uzunluğunu bulmak için bu formül kullanılır.

Anahtar Kavram

Pollaczek-Khinchine (P-K) Formülü
Soru 63Soru

Bir gümrük kapısında araçların kontrolü için 3 adet peron bulunmaktadır. Gümrük sahasının fiziksel yapısı gereği, işlem sırası bekleyen ve işlem gören araçlar dâhil olmak üzere sahada aynı anda en fazla 25 araç bulunabilmektedir. Araçların gümrüğe varışlarının Poisson sürecine, gümrük muayene sürelerinin ise üstel dağılıma uygun olduğu ve araçların 'ilk gelen ilk hizmet alır' (FCFS) prensibiyle işleme alındığı bilinmektedir. Buna göre, söz konusu gümrük sisteminin Kendall notasyonu (A/B/s/K/N/DA/B/s/K/N/D) aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: M/M/3/25//FCFSM/M/3/25/\infty/FCFS

Cevap

Söz konusu sistemin Kendall notasyonu M/M/3/25//FCFSM/M/3/25/\infty/FCFS şeklindedir.
Doğru yanıt olan notasyonda; varışların Poisson olması birinci pozisyonda 'M', hizmetlerin üstel olması ikinci pozisyonda 'M', 3 adet sunucu olması üçüncü pozisyonda '3', toplamda 25 araç kapasitesi olması dördüncü pozisyonda '25', sınırsız kaynak beşinci pozisyonda '\infty' ve disiplin olarak FCFS altıncı pozisyonda doğru şekilde sıralanmıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Varış sürecini (AA) belirleme
A=MA = M
Varışların Poisson sürecine uygun olması, varışlar arası sürelerin üstel dağılım sergilediği anlamına gelir ve Kendall notasyonunda 'M' (Markovyen/Hafızasız) ile gösterilir.
2
Hizmet sürecini (BB) belirleme
B=MB = M
Hizmet sürelerinin üstel dağılıma uygun olduğu belirtildiği için ikinci pozisyona 'M' sembolü gelir.
3
Sunucu sayısını (ss) belirleme
s=3s = 3
Gümrük kapısında hizmet veren 3 adet peron bulunduğu için paralel hizmet kanalı sayısı 3'tür.
4
Sistem kapasitesini (KK) belirleme
K=25K = 25
Sahada işlem görenler dâhil toplamda en fazla 25 araç bulunabildiği için sistemin toplam kapasitesi 25'tir.
5
Popülasyon kaynağını (NN) belirleme
N=N = \infty
Müşteri kaynağı (araç popülasyonu) hakkında bir kısıt belirtilmediği durumlarda kaynağın sonsuz olduğu varsayılır.
6
Kuyruk disiplinini (DD) belirleme
D=FCFSD = FCFS
'İlk gelen ilk hizmet alır' kuralı, literatürde 'First-Come, First-Served' (FCFS) olarak adlandırılır.

Anahtar Kavram

Kendall Notasyonu Parametreleri (A/B/s/K/N/DA/B/s/K/N/D)
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 64Soru

Bir kamu kurumunun girişinde bulunan otomatik geçiş kontrol sistemi, araçların giriş kartlarını sabit bir sürede okumaktadır. Sisteme araçların varış hızı saatte ortalama 22 araç (λ=2\lambda = 2) olup Poisson dağılımına uygundur. Otomatik sistemin her bir aracı kontrol etme süresi ise sabit 1515 dakikadır. Buna göre, bu kuyruk sisteminde bekleyen ortalama araç sayısı (LqL_q) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,250,25

Cevap

Kuyrukta bekleyen ortalama araç sayısı 0,250,25 olarak bulunur.
Verilen problemde araçların kontrol süresi sabit 1515 dakika olarak belirtilmiştir. Bu durum, hizmet süresinin varyansının sıfır olduğu bir M/G/1 (özel adıyla M/D/1) modelidir. λ=2\lambda=2 ve μ=4\mu=4 (ρ=0,5ρ=0,5) değerleri Pollaczek-Khinchine formülünde yerine konulduğunda 0,250,25 sonucuna ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Varış ve hizmet hızlarını aynı birim cinsinden belirleyin.
λ=2\lambda = 2 araç/saat; Hizmet süresi 1515 dakika olduğundan μ=60/15=4\mu = 60 / 15 = 4 araç/saat.
Kuyruk modellerinde tüm parametrelerin zaman birimleri (saat, dakika vb.) birbiriyle uyumlu olmalıdır.
2
Sistem kullanım oranını (trafik yoğunluğu) hesaplayın.
ρ=λ/μ=2/4=0,5\rho = \lambda / \mu = 2 / 4 = 0,5.
Kuyruk karakteristiklerini hesaplamak için sistemin ne kadar yoğun çalıştığını bilmek gerekir.
3
Hizmet süresi sabit (G=D) olduğu için varyans değerini belirleyin ve Pollaczek-Khinchine formülünü uygulayın.
Sabit sürede σ2=0\sigma^2 = 0 olur. Lq=λ2σ2+ρ22(1ρ)=0+0,522(10,5)=0,251=0,25L_q = \frac{\lambda^2 \sigma^2 + \rho^2}{2(1 - \rho)} = \frac{0 + 0,5^2}{2(1 - 0,5)} = \frac{0,25}{1} = 0,25.
M/G/1 modellerinde hizmet süresindeki değişkenlik (varyans) kuyruk uzunluğunu doğrudan etkiler; sabit sürede bu varyans sıfırdır.

Anahtar Kavram

(M/G/1) Kuyruk Modeli ve Pollaczek-Khinchine Formülü

Daha Fazla Pratik

Hizmet süresinin varyansının sıfırdan farklı olduğu (örneğin standart sapmanın verildiği) bir durumu inceleyerek Pollaczek-Khinchine formülünün değişkenlikten nasıl etkilendiğini gözlemleyebilirsiniz.
Tahmini Süre:45s
Soru 65Soru

Bir noterlik dairesinde işlem yaptırmak üzere gelen vatandaşların ortalama varış hızı saatte 1212 kişidir (λ=12\lambda = 12). Bu noterlikte bir vatandaşın kuyrukta (sırada) beklediği ortalama süre 1616 dakika (Wq=16W_q = 16 dk) olarak hesaplanmıştır. Noterin bir vatandaşın işlemini tamamlaması için geçen ortalama hizmet süresi ise 44 dakikadır. Buna göre, bu noterlikteki sistemde bulunan ortalama vatandaş sayısı (LL) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 4,0

Cevap

Sistemde bulunan ortalama vatandaş sayısı 4,0 kişidir.
Sistemdeki ortalama vatandaş sayısı (LL), Little Teoremi kullanılarak L=λ×WL = \lambda \times W formülüyle veya L=Lq+ρL = L_q + \rho bağıntısıyla bulunabilir. Verilen değerlerden Lq=12×(16/60)=3,2L_q = 12 \times (16/60) = 3,2 ve ρ=12×(4/60)=0,8\rho = 12 \times (4/60) = 0,8 olarak hesaplandığında, toplam sistem mevcudu 3,2+0,8=4,03,2 + 0,8 = 4,0 olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Zaman birimlerini saate dönüştürün.
Wq=16/60=4/15W_q = 16/60 = 4/15 saat ve Hizmet Süresi (1/μ1/\mu) =4/60=1/15= 4/60 = 1/15 saat.
Varış hızı saatlik bazda verildiği için tüm zaman parametreleri saate çevrilmelidir.
2
Kuyruktaki ortalama vatandaş sayısını (LqL_q) Little Teoremi ile hesaplayın.
Lq=λ×Wq=12×(4/15)=48/15=3,2L_q = \lambda \times W_q = 12 \times (4/15) = 48/15 = 3,2 kişi.
Little Teoremi'ne göre kuyruk uzunluğu, varış hızı ile kuyrukta bekleme süresinin çarpımına eşittir.
3
Sistemin kullanım oranını (hizmet alan ortalama kişi sayısını, ρ\rho) hesaplayın.
ρ=λ×(1/μ)=12×(1/15)=12/15=0,8\rho = \lambda \times (1/\mu) = 12 \times (1/15) = 12/15 = 0,8 kişi.
Sistemdeki toplam kişi sayısını bulmak için hizmet alanların ortalaması eklenmelidir.
4
Toplam sistem mevcudunu (LL) hesaplayın.
L=Lq+ρ=3,2+0,8=4,0L = L_q + \rho = 3,2 + 0,8 = 4,0 kişi.
Sistemdeki toplam ortalama kişi sayısı, kuyruk ve hizmet birimindeki kişilerin toplamıdır.

Anahtar Kavram

Little Teoremi ve Kuyruk Performans Ölçütleri Arasındaki İlişkiler
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 66Soru

Bir kargo dağıtım merkezine paketler ortalama saatte 2020 adet (λ=20\lambda = 20) hızla gelmektedir. Bir paketin bu merkezdeki toplam işlem ve bekleme süresi (sistemde kalma süresi) ortalama 1515 dakikadır. Buna göre, kargo dağıtım merkezindeki sistemde bulunan ortalama paket sayısı (LL) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 5

Cevap

Sistemde bulunan ortalama paket sayısı 5'tir.
Little Teoremi'ne göre sistemdeki ortalama birim sayısı (LL), varış hızı (λ\lambda) ile birimin sistemde geçirdiği ortalama sürenin (WW) çarpımıdır. Soruda λ=20\lambda = 20 paket/saat ve W=15W = 15 dakika (0,250,25 saat) olarak verilmiştir. Bu durumda L=20×0,25=5L = 20 \times 0,25 = 5 paket olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Zaman birimlerinin uyumlulaştırılması
W=15 dakika=1560 saat=0,25 saatW = 15 \text{ dakika} = \frac{15}{60} \text{ saat} = 0,25 \text{ saat}
Varış hızı (λ\lambda) saat bazında verildiği için, ortalama sistemde kalma süresi (WW) de saat birimine çevrilmelidir.
2
Little Teoremi formülünün uygulanması
L=λ×WL = \lambda \times W
Sistemdeki ortalama birim sayısı (LL), varış hızı ile sistemde kalma süresinin çarpımına eşittir.
3
Hesaplamanın tamamlanması
L=20×0,25=5 paketL = 20 \times 0,25 = 5 \text{ paket}
Verilen değerlerin çarpımı sonucunda sistemdeki ortalama paket sayısı bulunur.

Anahtar Kavram

Little Teoremi (L=λWL = \lambda W)
Tahmini Süre:45s
Soru 67Soru

Bir ilçe belediyesinin su tahsilat veznesine gelen vatandaşlar, saatte ortalama 66 kişi olacak şekilde Poisson dağılımına uygun olarak ulaşmaktadır. Veznedeki görevlinin bir vatandaşın işlemini tamamlama süresi üstel dağılıma uygun olup, saatte ortalama 99 kişiye hizmet verebilmektedir. Buna göre, bu sistemde (kuyrukta bekleyenler ve hizmet alanlar dahil) bulunan ortalama vatandaş sayısı kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 2

Cevap

Sistemdeki ortalama vatandaş sayısı 2'dir.
Verilen (M/M/1) kuyruk modelinde varış hızı λ=6λ = 6 ve hizmet hızı μ=9μ = 9 olarak tanımlanmıştır. Sistemdeki ortalama vatandaş sayısı (L), L=λ/(μλ)L = λ / (μ - λ) formülü ile hesaplanır. Buna göre 6/(96)=26 / (9 - 6) = 2 sonucu elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Varış hızı (λ) ve hizmet hızının (μ) belirlenmesi
λ = 6 kişi/saat, μ = 9 kişi/saat
M/M/1 modeli hesaplamaları için temel parametrelerin tanımlanması gerekir.
2
Sistemdeki ortalama vatandaş sayısı (L) formülünün uygulanması
L = λ / (μ - λ)
Sonsuz kapasiteli tek kanallı kuyruk modellerinde sistemdeki ortalama birim sayısını veren standart formüldür.
3
Verilen değerlerin formülde yerine konulması ve hesaplama
L = 6 / (9 - 6) = 6 / 3 = 2
Sayısal sonucun elde edilmesi için aritmetik işlemin tamamlanması.

Anahtar Kavram

(M/M/1) Modelinde Sistemdeki Ortalama Birim Sayısı (L)
Tahmini Süre:45s
Soru 68Soru

Bir sosyal güvenlik merkezinde yapılandırma başvurularını almak üzere tek bir memur görevlendirilmiştir. Merkeze başvuru için gelen vatandaşların varışları saatte ortalama 55 kişi (λ=5\lambda = 5) olacak şekilde Poisson dağılımına uygundur. Memurun bir vatandaşın işlemini tamamlama süresinin ortalaması 0,10,1 saat ve bu hizmet süresinin varyansı 0,020,02 saat-karedir. Buna göre, sistemdeki kuyrukta bekleyen ortalama vatandaş sayısı (LqL_q) aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,75

Cevap

Sistemdeki kuyrukta bekleyen ortalama vatandaş sayısı 0,75'tir.
Verilen (M/G/1) modelinde, ortalama kuyruk uzunluğu (LqL_q) Pollaczek-Khinchine formülü ile hesaplanır. λ=5\lambda = 5, E[S]=0,1E[S] = 0,1 (ρ=0,5\rho = 0,5) ve σ2=0,02\sigma^2 = 0,02 değerleri formülde yerine yazıldığında Lq=0,75L_q = 0,75 sonucu elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Sistemin kullanım oranını (ρ) hesaplayın.
ρ=λ×E[S]=5×0,1=0,5\rho = \lambda \times E[S] = 5 \times 0,1 = 0,5
Pollaczek-Khinchine formülünde temel parametre olan kullanım oranını belirlemek için gereklidir.
2
Verilen değerleri (λ=5,σ2=0,02,ρ=0,5\lambda = 5, \sigma^2 = 0,02, \rho = 0,5) (M/G/1) modeli için LqL_q formülünde yerine koyun.
Lq=λ2σ2+ρ22(1ρ)L_q = \frac{\lambda^2 \sigma^2 + \rho^2}{2(1 - \rho)}
Genel hizmet dağılımlı tek kanallı kuyruk sistemlerinde ortalama kuyruk uzunluğu bu formül ile bulunur.
3
Matematiksel işlemleri gerçekleştirin.
Lq=52×0,02+0,522(10,5)=25×0,02+0,252×0,5=0,50+0,251,0=0,75L_q = \frac{5^2 \times 0,02 + 0,5^2}{2(1 - 0,5)} = \frac{25 \times 0,02 + 0,25}{2 \times 0,5} = \frac{0,50 + 0,25}{1,0} = 0,75
Pay ve payda değerlerini hesaplayarak sonuca ulaşılır.

Anahtar Kavram

Pollaczek-Khinchine (P-K) Formülü

Daha Fazla Pratik

Varyansın kuyruk uzunluğu üzerindeki etkisini daha iyi anlamak için varyansın 0 olduğu durumu (M/D/1) tekrar hesaplayabilirsiniz.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 69Soru

Bir kamu kurumunun evrak kayıt biriminde, vatandaşların varışlarının Poisson sürecine uygun olduğu, görevli memurun ise her bir evrak üzerindeki işlemi tam olarak 3 dakikada (sabit sürede) tamamladığı tespit edilmiştir. Sistem kapasitesinin ve kaynak büyüklüğünün herhangi bir sınırlandırmaya tabi olmadığı varsayıldığında; bu sistemin yapısını tanımlayan Kendall notasyonu aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: M/D/1M/D/1

Cevap

Varışların Poisson (M), hizmet süresinin sabit (D) ve tek sunuculu (1) sistem yapısını temsil eden M/D/1M/D/1 notasyonu doğrudur.
Kendall notasyonunda A/B/sA/B/s diziliminde; AA varış dağılımını, BB hizmet süresi dağılımını, ss ise sunucu sayısını temsil eder. Soruda varışlar Poisson (MM), hizmet süreleri sabit (DD) ve sunucu sayısı 1 olarak verildiğinden doğru gösterim M/D/1M/D/1 şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1
Varış sürecini belirleme
M (Markovyen / Poisson)
Vatandaşların varışlarının Poisson sürecine uygun olduğu belirtilmiştir.
2
Hizmet sürecini belirleme
D (Deterministik / Sabit)
İşlemlerin 'tam olarak 3 dakika' (sabit süre) sürdüğü ifade edilmiştir.
3
Sunucu sayısını belirleme
1
Birimde 'tek memur' görev yapmaktadır.
4
Kendall notasyonuna (A/B/sA/B/s) yerleştirme
M/D/1M/D/1
Belirlenen parametreler sırasıyla yerleştirildiğinde M/D/1M/D/1 yapısı elde edilir.

Anahtar Kavram

Kendall Notasyonu Parametreleri
Soru 70Soru

Bir gümrük kapısında araçların evrak kontrollerini yapmak üzere 22 adet özdeş kontrol noktası hizmet vermektedir. Araçların gümrük kapısına varış süreci saatte ortalama 44 araç olacak şekilde Poisson dağılımına, her bir kontrol noktasındaki hizmet süreci ise saatte ortalama 66 araca hizmet verilecek şekilde üstel dağılıma uygundur. Buna göre, bu kuyruk sisteminde herhangi bir anda sistemin tamamen boş olması olasılığı (P0P_0) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 1/2

Cevap

Sistemin tamamen boş olması olasılığı 1/2'dir.
Sistemin boş olma olasılığı, verilen parametreler (λ=4,μ=6,c=2\lambda=4, \mu=6, c=2) doğrultusunda ilgili olasılık fonksiyonu kullanılarak hesaplanmıştır. λ/μ=2/3\lambda/\mu = 2/3 ve ρ=1/3\rho = 1/3 değerleri formüle yerleştirildiğinde, serinin ilk iki terimi 1+2/3=5/31 + 2/3 = 5/3 ve kuyruk terimi 1/31/3 olarak bulunur. Toplamları olan 22 değerinin tersi alındığında doğru sonuç 1/21/2 olarak çıkar.

Adım Adım Çözüm

1
Sistem parametrelerini belirle.
λ=4\lambda = 4, μ=6\mu = 6, c=2c = 2
M/M/c modelinde varış hızı, hizmet hızı ve kanal sayısı temel girdilerdir.
2
Sistemin kullanım oranını (trafik yoğunluğunu) hesapla.
ρ=λcμ=42×6=13\rho = \frac{\lambda}{c\mu} = \frac{4}{2 \times 6} = \frac{1}{3}
Sistemin kararlı olup olmadığını ve formüllerdeki ρ\rho değerini bulmak gerekir.
3
Sistemin boş olma olasılığı (P0P_0) formülünü kur.
P0=[n=0c1(λ/μ)nn!+(λ/μ)cc!(11ρ)]1P_0 = \left[ \sum_{n=0}^{c-1} \frac{(\lambda/\mu)^n}{n!} + \frac{(\lambda/\mu)^c}{c!} \left( \frac{1}{1 - \rho} \right) \right]^{-1}
Çok kanallı sonsuz kapasiteli modelde denge durumu olasılığı bu formülle bulunur.
4
Değerleri formülde yerine koy ve hesapla.
P0=[((2/3)00!+(2/3)11!)+(2/3)22!(11/3)]1=[(1+2/3)+4/92×2/3]1=[5/3+1/3]1=[6/3]1=1/2P_0 = [ ( \frac{(2/3)^0}{0!} + \frac{(2/3)^1}{1!} ) + \frac{(2/3)^2}{2! (1 - 1/3)} ]^{-1} = [ (1 + 2/3) + \frac{4/9}{2 \times 2/3} ]^{-1} = [ 5/3 + 1/3 ]^{-1} = [ 6/3 ]^{-1} = 1/2
Gerekli sadeleştirmeler yapılarak olasılık değeri elde edilir.

Anahtar Kavram

(M/M/c) Kuyruk Modelinde Boşta Kalma Olasılığı

Daha Fazla Pratik

Kanal sayısının (cc) değişmesi durumunda P0P_0 değerinin nasıl etkilendiğini gözlemlemek için c=3c=3 durumunu hesaplayabilirsiniz.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 71Soru

Bir vergi dairesinde tek bir memur mükelleflere hizmet vermektedir. Mükelleflerin daireye varışları saatte ortalama 22 kişi (λ=2\lambda = 2) olacak şekilde Poisson dağılımına uygundur. Memurun bir mükellefe verdiği hizmet süresinin ortalaması 1515 dakika (0,250,25 saat) ve bu hizmet süresinin varyansı 0,1250,125 saat karedir (σ2=0,125\sigma^2 = 0,125). Buna göre, bu sistemde kuyrukta bekleyen ortalama mükellef sayısı (LqL_q) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,75

Cevap

Sistemde kuyrukta bekleyen ortalama mükellef sayısı 0,75 kişidir.
Verilen (M/G/1) sisteminde kuyrukta bekleyen ortalama kişi sayısı Pollaczek-Khinchine formülü olan Lq=λ2σ2+ρ22(1ρ)L_q = \frac{\lambda^2 \sigma^2 + \rho^2}{2(1 - \rho)} ile hesaplanır. Burada λ=2\lambda = 2, ρ=0,5\rho = 0,5 ve σ2=0,125\sigma^2 = 0,125 değerleri yerine konulduğunda pay kısmı 0,750,75, payda kısmı ise 11 olmakta, sonuç 0,750,75 olarak bulunmaktadır.

Adım Adım Çözüm

1
Sistem faydalanma oranının (trafik yoğunluğu) hesaplanması
ρ=λ×E(S)=2×0,25=0,5\rho = \lambda \times E(S) = 2 \times 0,25 = 0,5
Pollaczek-Khinchine formülünde kullanılacak olan yoğunluk parametresini bulmak için gereklidir.
2
Pollaczek-Khinchine (P-K) formülünün kuyruk uzunluğu (LqL_q) için uygulanması
Lq=λ2σ2+ρ22(1ρ)=22×0,125+0,522(10,5)L_q = \frac{\lambda^2 \sigma^2 + \rho^2}{2(1 - \rho)} = \frac{2^2 \times 0,125 + 0,5^2}{2(1 - 0,5)}
(M/G/1) modellerinde kuyruk uzunluğunu hesaplamak için genel formül budur.
3
Matematiksel işlemlerin tamamlanması
Lq=0,5+0,251=0,75L_q = \frac{0,5 + 0,25}{1} = 0,75
Sayısal değerlerin yerine koyulup sonucun bulunması aşamasıdır.

Anahtar Kavram

Pollaczek-Khinchine formülü, genel hizmet süresi dağılımına (G) sahip kuyruk sistemlerinde kuyruk uzunluğunu ve bekleme süresini hesaplamak için kullanılır.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 72Soru

Bir üniversite kütüphanesinin ödünç verme bankosunda tek bir memur görev yapmaktadır. Bankoya kitap iade etmek için gelen öğrencilerin varışları saatte ortalama 1212 kişi (λ=12\lambda = 12) olacak şekilde Poisson dağılımına uygundur. Memurun bir iade işlemini gerçekleştirme süresinin ortalaması 33 dakika, bu sürenin standart sapması ise 44 dakikadır. Buna göre, (M/G/1) kuyruk modeli varsayımı altında, kuyrukta bekleyen ortalama öğrenci sayısı (LqL_q) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 1,25

Cevap

Pollaczek-Khinchine formülü ve birim dönüşümleri uygulandığında kuyrukta bekleyen ortalama öğrenci sayısı 1,25 olarak bulunur.
Verilen problemde varışlar Poisson (λ=0,2\lambda = 0,2 kişi/dakika) ve hizmet süreleri genel bir dağılıma (E[S]=3,σ2=16E[S]=3, \sigma^2=16) sahip olduğundan (M/G/1) modeli geçerlidir. Pollaczek-Khinchine formülü olan Lq=λ2σ2+ρ22(1ρ)L_q = \frac{\lambda^2 \sigma^2 + \rho^2}{2(1 - \rho)} ifadesinde değerler yerine koyulduğunda sonuç 1,25 çıkmaktadır.

Adım Adım Çözüm

1
Parametreleri aynı zaman birimine (dakika) dönüştürerek belirleyin.
Varış hızı λ=12\lambda = 12 kişi/saat = 0,20,2 kişi/dakika; Ortalama hizmet süresi E[S]=3E[S] = 3 dakika; Standart sapma σ=4\sigma = 4 dakika \rightarrow varyans σ2=16\sigma^2 = 16 dakika 2^2.
Kuyruk formüllerinde tüm zaman birimlerinin tutarlı olması zorunludur.
2
Sistem kullanım oranını (trafik yoğunluğu) hesaplayın.
ρ=λ×E[S]=0,2×3=0,6\rho = \lambda \times E[S] = 0,2 \times 3 = 0,6.
Sistemin kararlı olup olmadığını ve formüldeki bekleme bileşenlerini bulmak için ρ\rho değeri gereklidir.
3
Pollaczek-Khinchine formülünü uygulayarak kuyruk uzunluğunu bulun.
Lq=λ2σ2+ρ22(1ρ)=(0,2)2×16+(0,6)22(10,6)=0,04×16+0,360,8=0,64+0,360,8=10,8=1,25L_q = \frac{\lambda^2 \sigma^2 + \rho^2}{2(1 - \rho)} = \frac{(0,2)^2 \times 16 + (0,6)^2}{2(1 - 0,6)} = \frac{0,04 \times 16 + 0,36}{0,8} = \frac{0,64 + 0,36}{0,8} = \frac{1}{0,8} = 1,25.
(M/G/1) modellerinde beklenen kuyruk uzunluğu bu genel formül ile hesaplanır.

Anahtar Kavram

(M/G/1) Modeli ve Pollaczek-Khinchine Formülü
Soru 73Soru

Bir Aile Sağlığı Merkezinde muayene hizmeti vermek üzere 33 adet özdeş doktor görev yapmaktadır. Merkeze gelen hastaların varış süreci saatte ortalama 66 kişi olacak şekilde Poisson dağılımına, bir doktorun bir hastaya hizmet verme süreci ise saatte ortalama 44 kişiye bakacak şekilde üstel dağılıma uygundur. Buna göre, bu kuyruk sisteminin kullanım oranı (trafik yoğunluğu) aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,500,50

Cevap

Sistemin kullanım oranı 0,500,50 olarak bulunur.
Verilen kuyruk modelinde varış hızı λ=6\lambda = 6, her bir kanalın hizmet hızı μ=4\mu = 4 ve kanal sayısı c=3c = 3 olarak belirlenmiştir. Çok kanallı sistemlerde kullanım oranı ρ=λ/(cμ)\rho = \lambda / (c \cdot \mu) formülü ile bulunur. Buradan ρ=6/(34)=6/12=0,50\rho = 6 / (3 \cdot 4) = 6/12 = 0,50 sonucu elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Sistem parametrelerini belirle
λ=6\lambda = 6 hasta/saat, μ=4\mu = 4 hasta/saat, c=3c = 3 kanal (doktor)
Hesaplama için gerekli temel verileri tanımlamak gerekir.
2
Sistemin kararlılık koşulunu kontrol et
λ<cμ6<3×46<12\lambda < c \mu \Rightarrow 6 < 3 \times 4 \Rightarrow 6 < 12
Sistemin sonsuz kuyruğa girmemesi için toplam hizmet kapasitesinin varış hızından büyük olması gerekir.
3
Kullanım oranı formülünü uygula
ρ=λcμ=63×4=612\rho = \frac{\lambda}{c \mu} = \frac{6}{3 \times 4} = \frac{6}{12}
Çok kanallı sistemlerde kullanım oranı, varış hızının toplam hizmet kapasitesine oranıdır.
4
Sonucu sadeleştir
ρ=0,50\rho = 0,50
Matematiksel işlemi sonuçlandırmak için.

Anahtar Kavram

Çok kanallı kuyruk sistemlerinde (M/M/c) kullanım oranı (trafik yoğunluğu)
Soru 74Soru

Bir Tapu Müdürlüğünde randevulu işlemleri gerçekleştirmek üzere 22 adet banko (c=2c=2) hizmet vermektedir. Müdürlüğe gelen vatandaşlar saatte ortalama 44 kişi (λ=4\lambda=4) olacak şekilde Poisson dağılımına uygun olarak gelmektedir. Her bir personelin bir işlemi tamamlama hızı saatte 44 kişidir (μ=4\mu=4). Fiziksel alan kısıtları nedeniyle, müdürlük içerisinde hizmet alanlar dahil toplamda en fazla 33 vatandaşın (K=3K=3) bulunmasına izin verilmekte; sistem doluyken gelen vatandaşlar içeri alınmamaktadır.

Bu kuyruk sisteminde durağan hal olasılıklarından sistemin boş olma olasılığı P0=411P_0 = \frac{4}{11} olarak hesaplandığına göre, müdürlüğe gelen bir vatandaşın sistemin tam kapasite dolu olması nedeniyle içeri alınmama (kaybedilme) olasılığı aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 1/11

Cevap

Sistemin tam kapasite ile dolu olması olasılığı 1/11'dir.
Sistem kapasitesi K=3K=3 ve kanal sayısı c=2c=2 olan bir modelde, yeni gelen bir vatandaşın içeri alınmaması için sistemin tam kapasite (n=3n=3) dolu olması gerekir. Verilen P0=4/11P_0 = 4/11 değeri ve ncn \geq c için geçerli olan PnP_n formülü kullanıldığında, λ/μ=1\lambda/\mu = 1 olduğu görülür. Hesaplama sonucunda P3=(13/(2!×21))×(4/11)=1/11P_3 = (1^3 / (2! \times 2^1)) \times (4/11) = 1/11 elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Sistem parametrelerini belirle
λ=4\lambda = 4, μ=4\mu = 4, c=2c = 2, K=3K = 3 ve P0=4/11P_0 = 4/11
Çok kanallı ve sonlu kapasiteli (M/M/c/K) model formülünü uygulamak için gerekli verileri toplamak.
2
Pn olasılık formülünü seç
ncn \geq c durumu için Pn=(λ/μ)nc!cncP0P_n = \frac{(\lambda/\mu)^n}{c! \cdot c^{n-c}} P_0
Sistem kapasitesinin dolması durumu n=K=3n = K = 3 olduğu için bu aralığa uygun formül kullanılır.
3
Değerleri yerine koyarak hesapla
P3=(4/4)32!232411=122411=14411=111P_3 = \frac{(4/4)^3}{2! \cdot 2^{3-2}} \cdot \frac{4}{11} = \frac{1}{2 \cdot 2} \cdot \frac{4}{11} = \frac{1}{4} \cdot \frac{4}{11} = \frac{1}{11}
Sistemin tam dolu olduğu andaki durumu (K=3) temsil eden olasılığı bulmak.

Anahtar Kavram

(M/M/c/K) modelinde sistemin tam kapasite dolu olma olasılığı (kaybedilme olasılığı) olan Pk değerinin hesaplanması.
Soru 75Soru

Bir PTT şubesinde kargo kabul işlemlerini gerçekleştiren bir görevlinin, bir müşterinin işlemini tamamlaması için geçen sürenin ortalaması 2,52,5 dakikadır. Bu hizmet süresinin üstel dağılıma uygun olduğu varsayıldığında, görevlinin saatlik ortalama hizmet hızı (μ\mu) aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 24

Cevap

Personelin saatlik ortalama hizmet hızı 2424 kişi/saat olarak hesaplanır.
Hizmet süresi ortalaması 2,52,5 dakika olan bir sistemde, personelin bir saatte (6060 dakika) kaç müşteriye hizmet verebileceği 60/2,560 / 2,5 işlemiyle bulunur. Bu hesaplama sonucunda elde edilen 2424 değeri, sistemin saatlik ortalama hizmet hızını (μ\mu) temsil eder.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen ortalama hizmet süresini belirleyin.
Ortalama hizmet süresi (1/μ1/\mu) = 2,52,5 dakika.
Hizmet hızı (μ\mu), birim zamandaki ortalama hizmet kapasitesini ifade eder.
2
Hizmet hızını saatlik birime çevirmek için gerekli oranı kurun.
11 saat = 6060 dakika.
Soruda hizmet hızının 'saatlik' olarak hesaplanması istenmiştir.
3
Saatlik hizmet hızı formülünü uygulayın.
μ=60 dakika2,5 dakika/kis¸i=24 kis¸i/saat\mu = \frac{60 \text{ dakika}}{2,5 \text{ dakika/kişi}} = 24 \text{ kişi/saat}
Birim zamandaki hizmet hızı, toplam sürenin ortalama işlem süresine bölünmesiyle elde edilir.

Anahtar Kavram

Hizmet Süresi ve Hizmet Hızı İlişkisi

Daha Fazla Pratik

Varış hızı (λ\lambda) ve bekleme süreleri arasındaki benzer ilişkiyi çalışarak Little teoremi hazırlığı yapabilirsiniz.

Alternatif Yöntem

Dakikalık hizmet hızını bulup (μdakika=1/2,5=0,4\mu_{dakika} = 1 / 2,5 = 0,4) bunu saatlik birime çevirmek için 6060 ile çarpabilirsiniz: 0,4×60=240,4 \times 60 = 24.
Tahmini Süre:45s
Soru 76Soru

Bir ilçe seçim kuruluna seçmen kaydı sorgulaması için gelen vatandaşların ortalama varış hızı saatte 1616 kişidir (λ=16\lambda = 16). Bir vatandaşın bu kurulda geçirdiği ortalama toplam süre (kuyrukta bekleme ve işlem süresi dahil) 1515 dakikadır. Buna göre, Little Teoremi'ne göre seçim kurulundaki sistemde bulunan ortalama vatandaş sayısı (LL) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 44

Cevap

Seçim kurulundaki sistemde bulunan ortalama vatandaş sayısı 4'tür.
Little Teoremi'ne göre sistemdeki ortalama birim sayısı (LL), ortalama varış hızı (λ\lambda) ile sistemde geçirilen ortalama sürenin (WW) çarpımıdır. Saatte 1616 kişinin geldiği ve her birinin ortalama 0,250,25 saat (1515 dakika) kaldığı bir sistemde, ortalama kişi sayısı 16×0,25=416 \times 0,25 = 4 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Zaman birimlerini eşitlemek için dakikayı saate çeviriniz.
W=15 dakika/60 dakika/saat=0,25 saatW = 15 \text{ dakika} / 60 \text{ dakika/saat} = 0,25 \text{ saat}
Little Teoremi'nde varış hızı ve bekleme süresi aynı zaman birimi (saat) cinsinden olmalıdır.
2
Little Teoremi formülünü (L=λWL = \lambda W) uygulayınız.
L=16×0,25=4L = 16 \times 0,25 = 4
Sistemdeki ortalama miktar, varış hızı ile sistemde geçirilen ortalama sürenin çarpımına eşittir.

Anahtar Kavram

Little Teoremi (L=λWL = \lambda W)
Tahmini Süre:45s
Soru 77Soru

Bir ilçe nüfus müdürlüğünde pasaport işlemleri için 22 adet özdeş banko hizmet vermektedir. Müdürlüğe gelen vatandaşların varış süreci saatte ortalama 44 kişi olacak şekilde Poisson dağılımına, her bir bankodaki işlem süresi ise ortalama 2020 dakika olacak şekilde üstel dağılıma uygundur. Buna göre, sistemde işlem gören veya kuyrukta bekleyen hiç kimsenin olmama olasılığı (P0P_0) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,200,20

Cevap

Sistemde kimsenin olmama olasılığı 0,200,20 olarak hesaplanır.
Verilen parametrelerle (λ=4,μ=3,c=2λ=4, μ=3, c=2), M/M/2M/M/2 modeli için P0P_0 formülü uygulandığında sistemin doluluk oranının rasyonel toplamları 1/51/5 değerini vermektedir. Bu da ondalık gösterimle 0,200,20 değerine karşılık gelir.

Adım Adım Çözüm

1
Sistem parametrelerini (varış hızı, hizmet hızı ve kanal sayısı) belirleyiniz.
λ=4\lambda = 4 kişi/saat, μ=1/(20/60)=3\mu = 1 / (20/60) = 3 kişi/saat (her banko için), c=2c = 2 banko.
Kuyruk modellerinde tüm hızların aynı zaman birimi (saat) üzerinden ifade edilmesi gerekir.
2
Sistem kapasitesinin varışları karşılayabildiğini (kararlılık durumunu) kontrol ediniz.
λ<cμ4<2×34<6\lambda < c\mu \Rightarrow 4 < 2 \times 3 \Rightarrow 4 < 6 olduğundan sistem dengededir.
Eğer varış hızı toplam hizmet kapasitesinden büyük olsaydı kuyruk sonsuza giderdi.
3
M/M/cM/M/c modeli için sistemin boş olma olasılığı (P0P_0) formülünü uygulayınız.
P0=[n=01(4/3)nn!+(4/3)22!(14/6)]1P_0 = [ \sum_{n=0}^{1} \frac{(4/3)^n}{n!} + \frac{(4/3)^2}{2!(1 - 4/6)} ]^{-1}
c=2c=2 olduğu için toplam sembolü n=0n=0 ve n=1n=1 değerlerini kapsar.
4
Matematiksel işlemleri tamamlayarak sonucu bulunuz.
P0=[1+4/3+16/92(1/3)]1=[1+4/3+8/3]1=[1+12/3]1=1/5=0,20P_0 = [ 1 + 4/3 + \frac{16/9}{2(1/3)} ]^{-1} = [ 1 + 4/3 + 8/3 ]^{-1} = [ 1 + 12/3 ]^{-1} = 1/5 = 0,20.
İşlem önceliğine ve rasyonel sayılarda bölme kurallarına dikkat edilmelidir.

Anahtar Kavram

(M/M/c) Kuyruk Modeli: Sistemin Boş Olma Olasılığı
Soru 78Soru

Bir kuyruk sisteminde birimlerin sisteme varış (doğum) ve sistemden ayrılış (ölüm) hızları, sistemdeki birim sayısına (nn) bağlı olarak aşağıdaki gibi tanımlanmıştır:

- Varış hızları: λ0=4\lambda_0 = 4 birim/saat, λ1=2\lambda_1 = 2 birim/saat ve n2n \geq 2 için λn=0\lambda_n = 0
- Hizmet hızları: μ1=4\mu_1 = 4 birim/saat, μ2=4\mu_2 = 4 birim/saat

Sistemin kararlı hal (steady-state) durumunda olduğu bilindiğine göre, sistemin boş olma olasılığı (P0P_0) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0,40

Cevap

Sistemin boş olma olasılığı 0,40 olarak hesaplanır.
Denge denklemleri (λnPn=μn+1Pn+1 \lambda_n P_n = \mu_{n+1} P_{n+1} ) kullanılarak P1P_1 olasılığı P0P_0'a, P2P_2 olasılığı ise 0,5P00,5 P_0'a eşit bulunur. Bu üç durumun olasılıkları toplandığında (P0+P0+0,5P0=1P_0 + P_0 + 0,5 P_0 = 1) katsayılar toplamı 2,52,5 olur. 1/2,51 / 2,5 işlemi yapıldığında doğru sonuç 0,40 olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
P1P_1 olasılığını P0P_0 cinsinden ifade edin.
P1=λ0μ1P0=44P0=P0P_1 = \frac{\lambda_0}{\mu_1} P_0 = \frac{4}{4} P_0 = P_0
Denge denklemlerine göre sistemdeki bir birim olması olasılığı, sıfır birim olma olasılığı ile varış ve hizmet hızlarının oranına bağlıdır.
2
P2P_2 olasılığını P0P_0 cinsinden ifade edin.
P2=λ1μ2P1=24P0=0,5P0P_2 = \frac{\lambda_1}{\mu_2} P_1 = \frac{2}{4} P_0 = 0,5 P_0
Sistemdeki iki birim olması olasılığı, bir önceki durumun (P1P_1) olasılığına ve o durumdaki geçiş hızlarına bağlıdır.
3
Olasılıklar toplamının 1 olması kuralını uygulayın.
P0+P1+P2=1P0+P0+0,5P0=1P_0 + P_1 + P_2 = 1 \Rightarrow P_0 + P_0 + 0,5 P_0 = 1
Kararlı hal durumunda tüm olası durumların olasılıkları toplamı tam olarak 1 olmalıdır.
4
P0P_0 değerini hesaplayın.
2,5P0=1P0=12,5=0,402,5 P_0 = 1 \Rightarrow P_0 = \frac{1}{2,5} = 0,40
Denklemin çözülmesiyle sistemin boş olma olasılığı elde edilir.

Anahtar Kavram

Doğum-Ölüm Süreçlerinde Genel Denge Denklemleri

Alternatif Yöntem

Geçiş diyagramı çizilerek her düğüme giren ve çıkan akışların eşitlendiği 'kesim yöntemi' ile de denklemler hızlıca kontrol edilebilir.
Tahmini Süre:50s
Soru 79Soru

Büyük ölçekli bir bilişim firmasının teknik destek merkezinde, sisteme gelen yardım taleplerinin varışlar arası süreleri üstel dağılıma uymaktadır. Talepleri karşılayan 44 farklı teknik uzman bulunmakta olup, her bir uzmanın talebi çözme süresi genel dağılım göstermektedir. Sistemin altyapısı gereği, işlem gören ve hatta bekleyen taleplerin toplam sayısı en fazla 5050 olabilmektedir. Bekleme kuyruğunda 'öncelik' (priority) kuralı geçerli olup, potansiyel talep sahibi müşteri sayısının sonsuz olduğu varsayılmaktadır.

Buna göre, söz konusu kuyruk sisteminin Kendall notasyonu ile gösterimi aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: M/G/4/50//PRIM/G/4/50/\infty/PRI

Cevap

Söz konusu sistemin doğru Kendall notasyonu M/G/4/50//PRIM/G/4/50/\infty/PRI şeklindedir.
Kuyruk sistemlerinin standart gösteriminde A/B/s/K/N/DA/B/s/K/N/D sırası takip edilir. Senaryoda varışlar üstel (MM), hizmet genel dağılımlı (GG), kanal sayısı 44, toplam sistem kapasitesi 5050, potansiyel müşteri sayısı sonsuz (\infty) ve kuyruk disiplini öncelik (PRIPRI) olarak tanımlanmıştır. Bu eşleştirmelerin tamamını doğru sırayla yansıtan notasyon seçeneği kesinlikle doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci pozisyon olan varış dağılımını (A) belirleme.
Varışlar arası süreler üstel dağılıma uyduğundan 'M' (Markovian) sembolü kullanılır.
Kendall notasyonunda üstel ve Poisson süreçler her zaman 'M' ile ifade edilir.
2
İkinci pozisyon olan hizmet dağılımını (B) belirleme.
Hizmet süreleri genel dağılım gösterdiğinden 'G' (General) sembolü kullanılır.
Belirli bir standart dağılıma (M, D, vb.) uymayan hizmet süreleri 'G' ile gösterilir.
3
Üçüncü pozisyon olan paralel hizmet kanalı sayısını (s) belirleme.
Sistemde 44 farklı teknik uzman bulunduğu için bu değer 44'tür.
Aynı anda hizmet verebilen bağımsız sunucu sayısı 3. sıraya yazılır.
4
Dördüncü, beşinci ve altıncı pozisyonları (K, N, D) senaryodan eşleştirme.
Sistem kapasitesi 5050, müşteri popülasyonu \infty ve kuyruk kuralı öncelik (PRIPRI) olarak belirlenir.
Notasyon sıralaması standart olarak Kapasite (K), Kaynak (N) ve Disiplin (D) şeklinde devam eder.

Anahtar Kavram

Kendall Notasyonu Parametre Sıralaması
Tahmini Süre:1m 0s
Soru 80Soru

Bir limanda özel bir yükü tahliye etmek için tek bir vinç istasyonu bulunmaktadır. Limana bu yükü taşıyan gemilerin varışları haftada ortalama 55 gemi olacak şekilde Poisson dağılımına uymakta ve vincin gemileri tahliye etme süresi haftada ortalama 55 gemi olacak şekilde üstel dağılım göstermektedir.

Limanın fiziksel kısıtları ve güvenlik prosedürleri gereği, tahliye işlemi devam eden gemi dâhil olmak üzere liman sahasında aynı anda en fazla 33 geminin bulunmasına izin verilmektedir. Kapasite dolu olduğunda limana gelen gemiler bekleme yapmadan başka limanlara yönlendirilmektedir.

Buna göre, bu liman sistemi için efektif (sisteme girmeyi başaran) varış hızı (λeff\lambda_{eff}) haftada kaç gemidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 3,753,75

Cevap

Limanın efektif varış hızı haftada 3,75 gemidir.
Verilen (M/M/1/K) kuyruk modelinde varış hızı (λ=5\lambda=5) ve hizmet hızı (μ=5\mu=5) birbirine eşit olduğundan trafik yoğunluğu ρ=1\rho = 1'dir. Bu özel durumda sistemin dolu olma olasılığı PK=1K+1P_K = \frac{1}{K+1} formülü ile hesaplanır. K=3K=3 kapasiteli bu sistemde P3=14=0,25P_3 = \frac{1}{4} = 0,25 olarak bulunur. Efektif varış hızı, gelen birimlerin sisteme girme ihtimali ile nominal varış hızının çarpımıdır: λeff=λ×(1PK)=5×(10,25)=3,75\lambda_{eff} = \lambda \times (1 - P_K) = 5 \times (1 - 0,25) = 3,75 sonucuna ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Varış hızı (λ\lambda), hizmet hızı (μ\mu) ve kapasite (KK) parametrelerini belirle.
λ=5\lambda = 5 gemi/hafta, μ=5\mu = 5 gemi/hafta, K=3K = 3 gemi.
Kuyruk modelinin türünü ve kullanılacak formülleri belirlemek için temel parametrelere ihtiyaç vardır.
2
Trafik yoğunluğunu (ρ\rho) hesapla.
ρ=λμ=55=1\rho = \frac{\lambda}{\mu} = \frac{5}{5} = 1
(M/M/1/K) modellerinde ρ=1\rho = 1 olması durumunda özel formüller kullanılması gerekir.
3
Sistemin dolu olma (engellenme) olasılığını (PKP_K) hesapla.
ρ=1\rho = 1 olduğu için, PK=1K+1=13+1=14=0,25P_K = \frac{1}{K+1} = \frac{1}{3+1} = \frac{1}{4} = 0,25 bulunur.
Gelen bir geminin sisteme girebilmesi için sistemin dolu olmaması gerekir. Bu yüzden engellenme olasılığının bulunması şarttır.
4
Efektif varış hızını (λeff\lambda_{eff}) hesapla.
λeff=λ×(1PK)=5×(10,25)=5×0,75=3,75\lambda_{eff} = \lambda \times (1 - P_K) = 5 \times (1 - 0,25) = 5 \times 0,75 = 3,75 gemi/hafta.
Sisteme sadece kapasite dolu olmadığında gelen gemiler girebilir, bu yüzden nominal varış hızı (1PK)(1 - P_K) oranıyla çarpılarak efektif varış hızı elde edilir.

Anahtar Kavram

(M/M/1/K) modelinde ρ=1\rho=1 durumunda engellenme olasılığı ve efektif varış hızı hesabı
ÖncekiSayfa 4 / 7Sonraki
Kuyruk Modelleri Alıştırma Soruları — KPSS İstatistik — Sayfa 4 | Examkin