Kuyruk Sistemlerinin Temel Kavramları ve Süreçler (Varış ve Hizmet)

13 soru

Soru 1Soru

Bir kamu kurumunun evrak kayıt servisinde yapılan gözlemler sonucunda, ziyaretçilerin servise varışlarının saatte ortalama 1212 kişi (λ=12\lambda = 12) olacak şekilde Poisson sürecine uygun olduğu saptanmıştır. Buna göre, birbirini takip eden iki ziyaretçi varışı arasındaki sürenin olasılık dağılımı ve bu sürenin beklenen değeri (ortalama süre) aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Üstel dağılım; 5 dakika

Cevap

Üstel dağılım; 5 dakika
Kuyruk modellerinde temel bir özellik olarak, varışların Poisson sürecine uygun olması durumunda varışlar arasındaki sürelerin parametresi λ\lambda olan Üstel Dağılım gösterdiği bilinmektedir. Saatte ortalama 12 varış gerçekleşiyorsa, bir varışın gerçekleşmesi için gereken ortalama süre 1/121/12 saattir. Bu değer dakikaya çevrildiğinde 60/12=560 / 12 = 5 dakika sonucuna ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Varış hızının (λλ) belirlenmesi
λ=12\lambda = 12 varış/saat
Soruda saatlik ortalama varış hızı olarak verilmiştir.
2
Varışlar arası sürenin olasılık dağılımının belirlenmesi
Üstel Dağılım
Kuyruk teorisinde varış süreci Poisson ise, ardışık varışlar arasındaki süreler (inter-arrival times) parametresi λ\lambda olan Üstel Dağılım'a uyar.
3
Beklenen sürenin hesaplanması ve birim dönüşümü
5 dakika
Beklenen süre E[T]=1/λE[T] = 1/\lambda formülü ile bulunur. E[T]=1/12E[T] = 1/12 saat =(1/12)×60= (1/12) \times 60 dakika =5= 5 dakika olarak hesaplanır.

Anahtar Kavram

Poisson süreci ile Üstel dağılım arasındaki dualite (Hız vs. Süre ilişkisi)

Daha Fazla Pratik

M/M/1 kuyruk sisteminde hizmet hızının (μ) da verildiği bekleme süresi hesaplama sorularına göz atabilirsiniz.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 2Soru

Bir belediyenin çözüm merkezinde (Beyaz Masa) vatandaşlara sunulan hizmet süreciyle ilgili yapılan bir çalışmada aşağıdaki veriler elde edilmiştir:

Süreç BileşeniOrtalama SüreOlasılık Dağılımı
Ardışık iki varış arası süre66 dakikaÜstel
Tek bir vatandaşa verilen hizmet süresi55 dakikaÜstel

Buna göre, bu sistemin saatlik varış hızı (λ\lambda) ve saatlik hizmet hızı (μ\mu) değerleri sırasıyla aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: λ=10,μ=12\lambda = 10, \mu = 12

Cevap

Sistemin saatlik varış hızı λ=10\lambda = 10 ve saatlik hizmet hızı μ=12\mu = 12 olarak hesaplanır.
Saatlik varış hızı λ\lambda, 60 dakikanın ortalama varışlar arası süreye (6 dakika) bölünmesiyle 1010 olarak bulunur. Benzer şekilde, saatlik hizmet hızı μ\mu, 60 dakikanın ortalama hizmet süresine (5 dakika) bölünmesiyle 1212 olarak hesaplanır. Bu değerler sistemin kapasite kullanım oranını (trafik yoğunluğu) belirlemek için temel teşkil eder.

Adım Adım Çözüm

1
Saatlik varış hızının (λ\lambda) hesaplanması
λ=60/6=10\lambda = 60 / 6 = 10 vatandaş/saat
Varış hızı, birim zamandaki (1 saat = 60 dakika) ortalama varış sayısını ifade eder. Ardışık iki varış arası süre 66 dakika ise, bir saatte ortalama 1010 vatandaş gelir.
2
Saatlik hizmet hızının (μ\mu) hesaplanması
μ=60/5=12\mu = 60 / 5 = 12 vatandaş/saat
Hizmet hızı, birim zamandaki (1 saat = 60 dakika) ortalama hizmet kapasitesini ifade eder. Bir hizmet 55 dakika sürüyorsa, bir personel saatte ortalama 1212 vatandaşa hizmet verebilir.

Anahtar Kavram

Kuyruk modellerinde hız (oran) ve zaman parametreleri arasındaki ters ilişki (Rate=1/MeanTimeRate = 1 / Mean\,Time)

Daha Fazla Pratik

Bu veriler ışığında sistemin trafik yoğunluğunu (ρ=λ/μ\rho = \lambda / \mu) hesaplayarak sistemin kararlılığını test ediniz.

Alternatif Yöntem

Süreyi saate çevirerek de hesaplanabilir: 66 dakika = 010{}1 saat. Buradan λ=1/01=10\lambda = 1 / 0{}1 = 10. 55 dakika = 1/121/12 saat. Buradan μ=1/(1/12)=12\mu = 1 / (1/12) = 12.
Tahmini Süre:1m 15s
Soru 3Soru

Bir vergi dairesindeki tahsilat veznesine mükellefler, Poisson sürecine uygun olarak ortalama 66 dakikada bir varmaktadır. Veznedeki görevlinin bir mükellefin işlemini tamamlama süresi ise üstel dağılıma uygun olup ortalama 44 dakikadır.

Buna göre, bu kuyruk sistemine ait saatlik varış hızı (λ\lambda) ve saatlik hizmet hızı (μ\mu) değerleri aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: λ=10,μ=15\lambda = 10, \mu = 15

Cevap

Saatlik varış hızı λ=10\lambda = 10 ve saatlik hizmet hızı μ=15\mu = 15 olarak hesaplanır.
Ortalama varış hızı, birim zamandaki varış sayısını ifade eder ve 6060 dakikanın ortalama varış aralığına (66 dakika) bölünmesiyle λ=10\lambda = 10 bulunur. Benzer şekilde, saatlik hizmet hızı, 6060 dakikanın ortalama hizmet süresine (44 dakika) bölünmesiyle μ=15\mu = 15 olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Ortalama varış süresinden saatlik varış hızını (λ\lambda) hesaplayın.
λ=60/6=10\lambda = 60 / 6 = 10 mükellef/saat
Varışlar arası ortalama süre 66 dakika olduğundan, bir saatteki (6060 dakika) varış sayısı bu sürenin bölünmesiyle bulunur.
2
Ortalama hizmet süresinden saatlik hizmet hızını (μ\mu) hesaplayın.
μ=60/4=15\mu = 60 / 4 = 15 mükellef/saat
Bir mükellefe verilen ortalama hizmet süresi 44 dakika olduğundan, görevlinin bir saatte hizmet verebileceği maksimum kapasite 60/460/4 ile hesaplanır.

Anahtar Kavram

Kuyruk modellerinde zaman aralıkları (üstel) ile hızlar (Poisson) arasındaki ters ilişki ve birim tutarlılığı.
Soru 4Soru

Bir Sosyal Güvenlik İl Müdürlüğü bünyesindeki genel sağlık sigortası (GSS) servisinin tek bir bankosuna başvuru yapan vatandaşların varışları, ortalama 1515 dakikada bir gerçekleşen Poisson sürecine uygun bir dağılım göstermektedir. Bankodaki görevli memurun bir vatandaşa ayırdığı hizmet süresi ise ortalama 1010 dakika olan üstel dağılıma uymaktadır.

Buna göre, bu kuyruk sisteminin saatlik bazda varış hızı (λ\lambda) ve hizmet hızı (μ\mu) değerleri aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: λ=4\lambda = 4, μ=6\mu = 6

Cevap

Sistemin saatlik varış hızı λ=4\lambda = 4 ve hizmet hızı μ=6\mu = 6 olarak belirlenmiştir.
Kuyruk modellerinde varış hızı (λ\lambda) ve hizmet hızı (μ\mu), birim zaman başına gerçekleşen olay sayısını temsil eder. Soruda varışlar arası süre 1515 dakika olarak verildiği için, bir saatte (6060 dakika) ortalama 60/15=460/15 = 4 varış gerçekleşir. Benzer şekilde, ortalama hizmet süresi 1010 dakika olduğundan, görevli bir saatte ortalama 60/10=660/10 = 6 vatandaşa hizmet verebilir.

Adım Adım Çözüm

1
Varış hızı (λ\lambda) hesaplanır.
λ=60 dakika15 dakika/vatandas¸=4 vatandas¸/saat\lambda = \frac{60 \text{ dakika}}{15 \text{ dakika/vatandaş}} = 4 \text{ vatandaş/saat}
Varışlar arası süre verildiğinde, belirli bir zaman dilimindeki (1 saat) varış sayısını bulmak için toplam süre ortalama süreye bölünür.
2
Hizmet hızı (μ\mu) hesaplanır.
μ=60 dakika10 dakika/vatandas¸=6 vatandas¸/saat\mu = \frac{60 \text{ dakika}}{10 \text{ dakika/vatandaş}} = 6 \text{ vatandaş/saat}
Hizmet süresi verildiğinde, memurun bir saatte ortalama kaç vatandaşa hizmet verebileceğini bulmak için saatlik süre (60 dk) ortalama hizmet süresine bölünür.

Anahtar Kavram

Kuyruk sistemlerinde hız (rate) ve süre (time) parametreleri arasındaki ters ilişki ve birim birleştirme.

Daha Fazla Pratik

Varış sürecinin Poisson olması, varışlar arası sürenin Üstel dağılıma sahip olmasıyla eşdeğerdir. Bu ilişkiyi diğer modellerde de kullanabilirsiniz.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 5Soru

Bir Karayolları Denetim İstasyonunda ağır vasıtaların tartım işlemleri için istasyona varışları arasındaki sürelerin ortalaması 88 dakika olan üstel dağılıma uygun olduğu; bir görevlinin bir aracın tartım işlemini bitirme süresinin ise ortalaması 66 dakika olan üstel dağılıma uygun olduğu belirlenmiştir. Buna göre, bu sistem için saatlik ortalama varış hızı (λ\lambda), saatlik ortalama hizmet hızı (μ\mu) ve bir saatlik sürede istasyona varan araç sayısının olasılık dağılımı aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: λ=7,5\lambda = 7,5; μ=10\mu = 10; Poisson Dağılımı

Cevap

Ortalama saatlik varış hızı λ=7,5\lambda = 7,5, saatlik hizmet hızı μ=10\mu = 10 olup, varan araç sayısının dağılımı Poisson dağılımıdır.
Ortalama varışlar arası süre 88 dakika olduğunda, saatlik hız 60/8=7,560/8 = 7,5 olur. Hizmet süresi 66 dakika olduğunda, saatlik hizmet kapasitesi 60/6=1060/6 = 10 olur. Sürelerin üstel dağılması, birim zamandaki varış ve hizmet sayılarının Poisson dağılımına sahip olmasını gerektirir.

Adım Adım Çözüm

1
Saatlik ortalama varış hızının (λ\lambda) hesaplanması
λ=60/8=7,5\lambda = 60 / 8 = 7,5 araç/saat
Varışlar arası ortalama süre verildiğinde, varış hızı bu sürenin tersidir ve birim zaman (saat) cinsine çevrilmelidir.
2
Saatlik ortalama hizmet hızının (μ\mu) hesaplanması
μ=60/6=10\mu = 60 / 6 = 10 araç/saat
Ortalama hizmet süresi verildiğinde, hizmet hızı bu sürenin tersidir ve birim zaman (saat) cinsine çevrilmelidir.
3
Varış sayısının olasılık dağılımının belirlenmesi
Poisson Dağılımı
Kuyruk teorisinde varışlar arası süreler Üstel dağılım gösteriyorsa, belirli bir zaman aralığında sisteme varan birim sayısı Poisson dağılımı gösterir.

Anahtar Kavram

Kuyruk sistemlerinde hız (rate) ve süre (time) arasındaki ters ilişki ile Poisson/Üstel dağılım dönüşümü.
Soru 6Soru

Bir noterlik dairesinde işlem yaptırmak isteyen vatandaşların varışları Poisson sürecine uygun olup saatte ortalama 1818 kişi dairesine ulaşmaktadır. Noter kâtibinin bir vatandaşın işlemini tamamlama süresi ise üstel dağılıma uygun ve ortalama 22 dakikadır. Buna göre, bu kuyruk sistemine ait varış hızı (λ\lambda) ve hizmet hızı (μ\mu) parametrelerinin 'saat' birimi üzerinden değerleri aşağıdakilerin hangisinde sırasıyla doğru verilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: λ=18\lambda = 18; μ=30\mu = 30

Cevap

Varış hızı λ=18\lambda = 18 ve hizmet hızı μ=30\mu = 30 olarak hesaplanan seçenek doğrudur.
Verilen sistemde varış hızı doğrudan saatlik bazda 1818 olarak ifade edilmiştir. Hizmet süresi ortalama 22 dakika olduğu için, personelin bir saatte (60 dakika) kaç kişiye hizmet verebileceği hesaplandığında 60/2=3060 / 2 = 30 değeri elde edilir. Bu durumda her iki parametre de 'kişi/saat' cinsinden ifade edilmiş olur.

Adım Adım Çözüm

1
Varış hızının (λ\lambda) belirlenmesi
λ=18\lambda = 18 kişi/saat
Soruda varışların Poisson sürecine uygun olduğu ve saatte ortalama 18 kişinin geldiği doğrudan belirtilmiştir.
2
Hizmet hızının (μ\mu) hesaplanması
E[s]=2E[s] = 2 dakika/kişi ise μ=602=30\mu = \frac{60}{2} = 30 kişi/saat
Hizmet hızı, ortalama hizmet süresinin çarpmaya göre tersidir. Birimlerin uyumlu olması için 1 saatteki (60 dakika) hizmet kapasitesi hesaplanır.

Anahtar Kavram

Kuyruk sistemlerinde hız parametreleri (λ\lambda ve μ\mu) her zaman birim zamanda gerçekleşen olay sayısı (oran) olarak ifade edilmelidir ve birimleri birbiriyle uyumlu olmalıdır.

Daha Fazla Pratik

Varışların Poisson dağılımına uygun olması durumunda, varışlar arası sürelerin üstel dağılıma uygun olduğunu hatırlayınız.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 7Soru

Bir kamu kurumunun evrak kayıt servisine başvuran vatandaşların varışları arası sürelerin ortalaması 1212 dakika olan üstel dağılıma uygun olduğu belirlenmiştir.

Buna göre, bu servis için saatlik ortalama varış hızı (λ\lambda) aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 55

Cevap

Saatlik ortalama varış hızı 55 birimdir.
Kuyruk sistemlerinde varışlar arası ortalama süre ile varış hızı arasında ters orantı vardır. Eğer her 1212 dakikada bir kişi geliyorsa, 6060 dakikalık bir periyotta (bir saat) toplam 60/12=560 / 12 = 5 kişi sisteme dahil olur.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen varışlar arası süreyi belirleme
E[t]=12E[t] = 12 dakika/varış
Soruda varışların üstel dağılıma uygun olduğu ve ortalamasının 1212 dakika olduğu belirtilmiştir.
2
Varış hızı (λ\lambda) ile varışlar arası süre arasındaki ilişkiyi kurma
λ=1/E[t]\lambda = 1 / E[t] (Dakika bazında)
Kuyruk teorisinde varışlar arası süre üstel dağılıyorsa, birim zamandaki varış sayısı Poisson dağılır ve hız sürenin çarpmaya göre tersidir.
3
Birim dönüşümü yaparak saatlik hızı hesaplama
λ=60/12=5\lambda = 60 / 12 = 5
Bir saat 6060 dakikadır. Dakikada ortalama 1/121/12 varış oluyorsa, saatte 55 varış gerçekleşir.

Anahtar Kavram

Varış Hızı ve Varışlar Arası Süre İlişkisi

İpuçları

1
Varış hızı (λλ) ile varışlar arası ortalama süre arasında ters bir ilişki vardır.
2
Ortalama süre 1212 dakika ise, 11 saat (yani 6060 dakika) içinde kaç tane 1212 dakikalık periyot olduğunu bulun.

Daha Fazla Pratik

Varışların Poisson dağıldığı bir sistemde hizmet süresi sabit olduğunda Kendall notasyonunun nasıl değişeceğini inceleyebilirsiniz.
Tahmini Süre:45s
Soru 8Soru

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 9Soru

Bir e-ticaret platformunun müşteri hizmetleri çağrı merkezine gelen çağrılar incelendiğinde, art arda gelen iki çağrı arasındaki sürenin ortalama 7272 saniye olduğu ve bu sürenin üstel dağılıma uyduğu belirlenmiştir. Müşteri temsilcilerinin bir çağrıyı yanıtlama (hizmet) süreleri de üstel dağılım göstermektedir. Bir müşteri temsilcisi hiç ara vermeksizin çalıştığında 66 saatlik bir vardiyada ortalama 450450 çağrıyı sonuçlandırabilmektedir. Kuyruk sisteminin performans analizi için tüm oranların saatlik bazda standartlaştırılması istenmektedir.

Buna göre; sistemdeki saatlik varış sayısının dağılımı, bir çağrının hizmet süresinin dağılımı ve saatlik bazda standartlaştırılmış varış hızı (λ\lambda) ile hizmet hızı (μ\mu) sırasıyla aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Poisson, Üstel; λ=50\lambda = 50, μ=75\mu = 75

Cevap

Varış sayısının Poisson, hizmet süresinin Üstel dağıldığı ve saatlik hızların λ=50\lambda = 50, μ=75\mu = 75 olduğu seçenektir.
Kuyruk teorisinin temel kabullerine göre, iki olay arası süre sürekli bir değişken olarak Üstel dağılıma sahipse, birim zamanda gerçekleşen olay sayısı kesikli bir değişken olarak Poisson dağılımına uyar. Bu nedenle saatlik varış sayısı Poisson dağılımlıdır. Hizmet süresi ise doğrudan Üstel olarak verilmiştir. Saatlik oranlar için birim dönüştürme yapıldığında; 1 saatte (3600 saniye) ortalama varış hızı λ=3600/72=50\lambda = 3600 / 72 = 50 çağrı/saat olur. 6 saatte 450 çağrı hizmet alıyorsa 1 saatteki hizmet hızı μ=450/6=75\mu = 450 / 6 = 75 çağrı/saat olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Varış sayısı ve hizmet süresi rassal değişkenlerinin olasılık dağılımlarını belirleme.
Varış sayısı: Poisson dağılımı, Hizmet süresi: Üstel dağılım.
Kuyruk teorisinde varışlar arası süre üstel dağılıyorsa, belirli bir zaman aralığındaki varış sayısı (kesikli değişken) Poisson dağılımına uyar. Hizmet süresi ise (sürekli değişken) soruda belirtildiği üzere üstel dağılımdır.
2
Saatlik varış hızını (λ\lambda) hesaplama.
λ=50\lambda = 50 çağrı/saat.
Art arda gelen iki çağrı arası ortalama süre 72 saniyedir. 1 saat 3600 saniye olduğundan, 1 saatte beklenen varış sayısı: λ=360072=50\lambda = \frac{3600}{72} = 50 çağrıdır.
3
Saatlik hizmet hızını (μ\mu) hesaplama.
μ=75\mu = 75 çağrı/saat.
Müşteri temsilcisi 6 saatte 450 çağrıyı yanıtlayabilmektedir. Saatlik hizmet kapasitesi (hızı): μ=4506=75\mu = \frac{450}{6} = 75 çağrıdır.

Anahtar Kavram

Kuyruk Sistemlerinde Olasılık Dağılımları ve Parametrelerin Birim Standartlaştırması
Soru 10Soru

Bir liman işletmesine yük gemilerinin varışları Poisson sürecine uymaktadır. Yapılan gözlemlere göre, herhangi bir 22 saatlik zaman diliminde limana hiç gemi gelmeme olasılığı e8e^{-8} olarak hesaplanmıştır.

Limandaki tek vincin gemilere hizmet verme süreleri üstel dağılıma sahip olup, vincin saatlik hizmet hızının (μ\mu), saatlik varış hızından (λ\lambda) %25\%25 daha fazla olduğu bilinmektedir.

Buna göre, bu limanda bir geminin ortalama hizmet süresi kaç dakikadır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 12

Cevap

Bir geminin ortalama hizmet süresi 12 dakikadır.
Herhangi bir tt süresi içinde xx sayıda varış olma olasılığı Poisson dağılımına göre P(X=x)=eλt(λt)xx!P(X=x) = \frac{e^{-\lambda t} (\lambda t)^x}{x!} formülü ile ifade edilir. Soruda 22 saatlik bir dilimde hiç gemi gelmeme olasılığı P(X=0)=eλ2=e8P(X=0) = e^{-\lambda \cdot 2} = e^{-8} olarak verilmiştir. Buradan 2λ=82\lambda = 8 ve λ=4\lambda = 4 gemi/saat olarak bulunur.

Hizmet hızı (μ\mu), varış hızından (λ\lambda) %25\%25 daha fazla olduğuna göre μ=4(1+0,25)=5\mu = 4 \cdot (1 + 0,25) = 5 gemi/saat olur.

Üstel dağılıma sahip hizmet süresinin beklenen değeri, hizmet hızının tersidir. Saat cinsinden ortalama hizmet süresi E[S]=1/μ=1/5E[S] = 1/\mu = 1/5 saattir. Soru bizden sonucu dakika cinsinden istediği için, süreyi 6060 ile çarparız: (1/5)60=12(1/5) \cdot 60 = 12 dakika sonucuna ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Poisson dağılımı olasılık fonksiyonu kullanılarak saatlik varış hızının (λ\lambda) bulunması.
λ=4\lambda = 4 gemi/saat
Poisson sürecinde hiç varış olmama olasılığı P(X=0)=eλtP(X=0) = e^{-\lambda \cdot t} formülü ile ifade edilir. t=2t=2 saat için e2λ=e8e^{-2\lambda} = e^{-8} olduğundan 2λ=82\lambda = 8 olur.
2
Saatlik hizmet hızının (μ\mu) hesaplanması.
μ=5\mu = 5 gemi/saat
Hizmet hızı, varış hızından %25\%25 fazla olarak verildiği için μ=λ+0,25λ=41,25=5\mu = \lambda + 0,25\lambda = 4 \cdot 1,25 = 5 işlemi yapılır.
3
Ortalama hizmet süresinin saat cinsinden bulunması.
E[S]=1/5E[S] = 1/5 saat
Hizmet süreleri üstel dağılıma sahip olduğundan, ortalama hizmet süresi hizmet hızının çarpmaya göre tersidir (1/μ1/\mu).
4
Bulunan saat cinsinden sürenin dakikaya dönüştürülmesi.
1212 dakika
Soru kökünde sonucun dakika biriminden istendiği belirtilmiştir. (1/5)60=12(1/5) \cdot 60 = 12 dakika elde edilir.

Anahtar Kavram

Poisson sürecinde varış olasılıkları ve üstel hizmet süresi birim dönüşümleri
Tahmini Süre:2m 30s
Soru 11Soru

T.C. Devlet Demiryolları (TCDD) lojistik merkezinde, yük trenlerinin manevra sahasına gelişleri ve sevk işlemleri incelenmektedir. Yapılan analizlerde, sahaya art arda gelen iki yük treni arasındaki sürenin ortalama 4040 dakika olduğu ve bu sürenin üstel dağılıma uyduğu saptanmıştır. Sahadaki sinyalizasyon ve sevk ekibi ise bir vardiyada (88 saat) ortalama 1515 trenin sevk işlemini tamamlayabilmektedir ve işlem süreleri de üstel dağılıma uymaktadır.

Sistemdeki tren varışlarının rassal değişken tabiatı ve kuyruk modellemesindeki temel varsayımlar dikkate alındığında, sistemin saatlik varış hızı (λ\lambda), saatlik hizmet hızı (μ\mu) ve belirli bir süredeki varış sayısının uyduğu olasılık dağılımı aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Saatlik varış hızı λ=1,5\lambda = 1,5 ve saatlik hizmet hızı μ=1,875\mu = 1,875 olup, varış sayısı Poisson dağılımına uyar.

Cevap

Saatlik varış hızı λ=1,5\lambda = 1,5 ve saatlik hizmet hızı μ=1,875\mu = 1,875 olup, varış sayısı Poisson dağılımına uyar.
Verilen iki varış arası süre 40 dakika olduğundan, 1 saatteki varış hızı λ=60/40=1,5\lambda = 60/40 = 1,5 tren/saattir. Hizmet sistemi 8 saatte 15 işlem tamamladığından saatlik hizmet hızı μ=15/8=1,875\mu = 15/8 = 1,875 tren/saattir. Gelişler arası süre üstel dağılımlı ise matematiksel bir zorunluluk olarak belirli bir zaman dilimindeki varışların sayısı Poisson dağılımına uyar.

Adım Adım Çözüm

1
Varış hızının (λ\lambda) saatlik cinsten hesaplanması.
λ=60/40=1,5\lambda = 60 / 40 = 1,5 tren/saat.
Soruda verilen 40 dakika, iki trenin peş peşe gelmesi arasında geçen ortalama süredir. Bir saatte (60 dakika) kaç tren geleceğini bulmak için 60'ı 40'a bölmemiz gerekir.
2
Hizmet hızının (μ\mu) saatlik cinsten hesaplanması.
μ=15/8=1,875\mu = 15 / 8 = 1,875 tren/saat.
Ekip, 8 saatlik bir vardiyada toplam 15 trene hizmet verebilmektedir. Saat başına düşen hizmet kapasitesini (hızını) bulmak için toplam tren sayısı toplam süreye bölünmelidir.
3
Varış sayısının teorik olasılık dağılımının belirlenmesi.
Belirli bir zaman aralığındaki varış sayısı Poisson dağılımına uyar.
Kuyruk teorisinin temel varsayımlarına göre, varışlar arası süreler üstel dağılıma uyduğunda, belirli bir birim zamanda gerçekleşen varışların sayısı Poisson dağılımı ile ifade edilir.

Anahtar Kavram

Kuyruk modellerinde varış/hizmet hızlarının standartlaştırılması ve rassal süreçlerin olasılık dağılımları.
Soru 12Soru

Bir gümrük muhafaza müdürlüğünde işlemlerin yürütüldüğü tek bir vezneye mükelleflerin varışları arasındaki süre ortalama 1212 dakikadır. Görevli memurun bir mükellefe sunduğu hizmet süresi ise ortalama 1010 dakikadır. Varışların Poisson, hizmet sürelerinin ise Üstel dağılıma uygun olduğu varsayıldığında, bu sisteme ait saatlik varış hızı (λ\lambda) ve saatlik hizmet hızı (μ\mu) değerleri sırasıyla aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: λ=5,μ=6\lambda = 5, \mu = 6

Cevap

Sistemin saatlik varış hızı λ=5\lambda = 5 ve saatlik hizmet hızı μ=6\mu = 6 olarak belirlenmiştir.
Doğru yanıt olan değerler, 60 dakikanın sırasıyla 12 ve 10 dakikaya bölünmesiyle elde edilen saatlik kapasiteyi temsil eder. Bir saatte her 12 dakikada bir varış oluyorsa toplam 5 varış (lambda=5\\lambda=5), her 10 dakikada bir hizmet tamamlanıyorsa toplam 6 hizmet (mu=6\\mu=6) gerçekleşir.

Adım Adım Çözüm

1
Ortalama varış süresinden saatlik varış hızının (λ\lambda) hesaplanması
λ=5\lambda = 5 birim/saat
Varışlar arası ortalama süre E(t)=1/λE(t) = 1/\lambda formülü ile verilir. 1212 dakikalık süre saate çevrildiğinde 12/60=1/512/60 = 1/5 saat olur. Buradan λ=1/(1/5)=5\lambda = 1 / (1/5) = 5 mükellef/saat bulunur.
2
Ortalama hizmet süresinden saatlik hizmet hızının (μ\mu) hesaplanması
μ=6\mu = 6 birim/saat
Ortalama hizmet süresi E(s)=1/μE(s) = 1/\mu formülü ile verilir. 1010 dakikalık hizmet süresi saate çevrildiğinde 10/60=1/610/60 = 1/6 saat olur. Buradan μ=1/(1/6)=6\mu = 1 / (1/6) = 6 mükellef/saat bulunur.

Anahtar Kavram

Kuyruk modellerinde varış ve hizmet hızları, ilgili ortalama sürelerin çarpmaya göre tersine eşittir ve birim zaman (genellikle saat) cinsinden ifade edilir.

İpuçları

1
Hız ve süre arasındaki ters ilişkiyi hatırlayın: Hız = 1 / Ortalama Süre.
2
Hızları hesaplarken tüm zaman birimlerinin (dakika ve saat) aynı olduğundan emin olun.

Daha Fazla Pratik

Bu hız değerlerini kullanarak sistemin yoğunluk oranını (trafik yoğunluğu) hesaplamayı deneyin.
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 13Soru

Bir üniversite kütüphanesinin ödünç verme birimine başvuran öğrencilerin varışları arası sürelerin ortalaması 33 dakika olan üstel dağılıma uygun olduğu gözlemlenmiştir. Buna göre, bu kuyruk sisteminin saatlik ortalama varış hızı (λ\lambda) değeri aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 20

Cevap

Kuyruk sisteminin saatlik ortalama varış hızı 2020 öğrencidir.
Ortalama varış hızı (λ\lambda), birim zamanda gerçekleşen ortalama varış sayısını ifade eder. Varışlar arası sürelerin ortalaması 33 dakika olarak verildiğine göre, 11 dakika içindeki varış hızı 1/31/3 öğrencidir. Bir saat 6060 dakikadan oluştuğu için, saatlik varış hızı 60×(1/3)=2060 \times (1/3) = 20 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Varışlar arası ortalama süre ile varış hızı arasındaki ilişkiyi tanımlamak
E(t)=1/λ=3E(t) = 1/\lambda = 3 dakika/öğrenci
Kuyruk teorisinde varışlar Poisson sürecine uyduğunda, varışlar arası süreler üstel dağılıma sahip olur ve bu sürenin ortalaması varış hızının (λ\lambda) tersine eşittir.
2
Dakikalık varış hızını belirlemek
λdakika=1/3\lambda_{\text{dakika}} = 1/3 öğrenci/dakika
Hızı bulmak için ortalama sürenin çarpmaya göre tersi alınır.
3
Birim dönüşümü yaparak saatlik varış hızını hesaplamak
λsaat=(1/3)×60=20\lambda_{\text{saat}} = (1/3) \times 60 = 20 öğrenci/saat
Soruda istenen birim saatlik hız olduğu için dakikalık hız 6060 ile çarpılır.

Anahtar Kavram

Varış Hızı ve Süre İlişkisi
Tahmini Süre:45s
Kuyruk Sistemlerinin Temel Kavramları ve Süreçler (Varış ve Hizmet) Alıştırma Soruları — KPSS İstatistik | Examkin