Основные характеристики функционирования СМО с очередью.

Рассмотрим основные характеристики функционирования СМО с неограниченной длиной очереди. В таких системах поток заявок поступает извне. Примером подобной системы может служить любое предприятие сферы обслуживания (ателье, магазин, ресторан и т.д.). Эффективность функционирования таких систем определяется следующей совокупностью показателей:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru -Вероятность того, что все обслуживающие каналы свободны:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru -Вероятность того, что занято Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru каналов, при условии, что общее количество заявок не превышает числа каналов:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru -Вероятность того, что в системе находится Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru заявок при условии, что число заявок больше числа каналов:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru -Вероятность того, что все каналы заняты:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru -Среднее время ожидания в очереди:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru -Средняя длина очереди:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru -Среднее число свободных каналов:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru -Коэффициент простоя каналов:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru -Среднее число занятых каналов:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru - Коэффициент загрузки каналов:

Рассмотрим пример вычислений основных показателей эффективности функционирования СМО с неограниченной длиной очереди. Предположим, Фирма по ремонту радиоаппаратуры имеет 5 мастеров. В среднем в фирму поступает 10 заявок на ремонт в день. В среднем в день каждый мастер успевает отремонтировать 2,5 радиоаппарата. За единицу времени принимаем 7-часовой рабочий день.

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru На основании условия определяем: Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Определим предельные вероятности состояний системы:

 
  Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Среднее время обслуживания одного аппарата:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Среднее время ожидания начала обслуживания:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Средняя длина очереди, от которой зависит площадь, необходимая для хранения принятых в ремонт аппаратов:

Среднее число мастеров, свободных от работы:

 
  Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru

В СМО с ограниченной длиной очереди поток заявок поступает изнутри системы. Например, в фирме имеется несколько единиц оборудования, которые случайным образом могут выходить из строя и требовать обслуживания в виде ремонта. Максимальное количество заявок на обслуживание в этом случае оказывается фиксированным. Оно обозначается Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru .

Эффективность функционирования таких систем характеризуют следующие показатели.

1. Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Вероятность того, что занято Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru каналов, при условии, что число заявок не больше числа каналов обслуживания:

2. Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Вероятность того, что в системе находится Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru заявок при условии, что число заявок больше числа каналов:

3. Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Вероятность того, что все каналы свободны:

4. Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Средняя длина очереди:

5. Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Коэффициент простоя обслуживаемого объекта:

6. Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Среднее число заявок:

7. Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Среднее число свободных каналов:

8. Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Коэффициент простоя обслуживающего канала:

Рассмотрим пример задачи на расчет показателей эффективности функционирования СМО с ограниченной длиной очереди. Рабочий обслуживает группу из трех автоматов. В среднем автоматы требуют обслуживания с интенсивностью 2 авт.\час. На обслуживание одного автомата уходит в среднем 12 мин.

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru На основании условий определяем:

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Вероятности состояний определяем по формулам:

На основании расчетов заполним таблицу 36.

Таблица 36. Показатели эффективности функционирования СМО.

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru
1,0000 0,2822
1,2000 0,3386 0,3386
0,9600 0,2709 0,2707 0,5418
0,3840 0,1083 0,2166 0,3249
  Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru 3,5440 1,0000 0,4875 1,2053

Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru Определим остальные показатели, используя расчеты, выполненные в таблице 36:

Заключение

В настоящем пособии отражены основные разделы традиционного курса исследования операций, содержание которых представляется автору наиболее важным и ценным с позиций требований, предъявляемых к профессиональной подготовке выпускников экономического факультета РГУ им. И. Канта.

В рамках реализации заявленной во введении цели были рассмотрены основные принципы разработки математических оптимизационных моделей, показаны подходы к их классификации. В соответствии с ранее выбранным принципом изложения в первых разделах пособия рассмотрены детерминированные модели, к числу которых относятся модели линейного и нелинейного (выпуклого) программирования, а также модели динамического программирования. В последующих разделах охарактеризованы вероятностные модели и модели с неопределенностью: математические игры, модели управления запасами и модели систем массового обслуживания.

В каждом разделе пособия автор стремился не только ознакомить читателей с математическим аппаратом, применяемым в моделировании, но и проиллюстрировать его применение на примерах экономических и управленческих ситуаций, требующих принятия решений. Остается надеяться, что такой подход позволил читателям увидеть и оценить возможности выбора оптимальных управленческих решений на основе методов математического программирования и исследования операций.

Задания для индивидуальной и самостоятельной работы.

Линейное программирование

Задание 1.1.

На предприятии имеется возможность выпускать n видов продукции Пj Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru . При ее изготовлении используются ресурсы, объемы запасов которых выражаются величинами Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru . Нормы расходов ресурсов на выпуск одной единицы продукции Пj составляют аij. Цена единицы Пj равна сj денежных единиц. Требуется:

1) симплексным методом найти план выпуска продукции по видам, который обеспечивал бы предприятию максимальный доход;

2) составить математическую модель двойственной задачи и дать ее содержательную экономическую трактовку;

3) найти компоненты оптимального плана двойственной задачи, используя данные заключительной симплексной таблицы исходной задачи;

4) определить целесообразность включения в план выпуска дополнительного вида продукции Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru , для которого даны нормы расхода ресурсов Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru и цена Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru .

Задание 1.2.

Смесь можно составить из n продуктов Сj Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru . В каждом из продуктов содержится m компонентов. Минимально допустимый объем содержания i-го компонента в смеси выражается величиной Основные характеристики функционирования СМО с очередью. - student2.ru . Содержание i-го компонента в единице j-го продукта выражается величиной аij. Цена единицы j-го продукта равна сj. Составить смесь, минимальную по стоимости, используя для решения двойственную задачу.

Варианты контрольных заданий
 
Вариант                
#1 1.2   C1 C2 C3 bi        
    ci          
    a1i        
    a2i        
    a3i        
                     
№2 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
                     
#3 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
                     
#4 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci      
    a1i    
    a2i    
    a3i    
                     
                     
#5 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
                     
#6 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci      
    a1i    
    a2i    
    a3i    
                     
                     
#7 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci      
    a1i    
    a2i    
    a3i    
                     
#8 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
#9 1.1   П1 П2 П3 П4 П5 Пe bi  
    ci    
    a1i  
    a2i  
    a3i  
                     
#10 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci      
    a1i    
    a2i    
    a3i    
                     
#11 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci 0,4 0,2 0,5 0,8      
    a1i    
    a2i    
    a3i    
                     
#12 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
#13 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
#14 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
#15 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
#16 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
#17 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci      
    a1i    
    a2i    
    a3i    
                     
#18 1.1   П1 П2 П3 П4 П5 Пe bi  
    ci    
    a1i  
    a2i  
    a3i  
                     
#19 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i 1/6 3/7 1/4     5/9  
    a2i 1/4 1/7 1/4     2/7  
    a3i 1/6 1/7 3/8     2/7  
                     
#20 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i 1/2      
    a3i 1/2 1/2      
                     
#21 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
#22 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci      
    a1i    
    a2i    
    a3i    
                     
#23 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
#24 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
#25 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
#26 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci      
    a1i 2,5 2,5 1,5    
    a2i    
    a3i    
                     
                     
#27 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
                     
#28 1.2   C1 C2 C3 bi        
    ci          
    a1i        
    a2i        
    a3i        
                     
                     
#29 1.2   C1 C2 C3 bi        
    ci          
    a1i        
    a2i        
    a3i        
                     
                     
#30 1.2   C1 C2 C3 bi        
    ci          
    a1i        
    a2i        
    a3i        
                     
                     
#31 1.2   C1 C2 C3 bi        
    ci            
    a1i          
    a2i          
    a3i          
                     
#32 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i      
    a3i      
                     
#33 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci      
    a1i    
    a2i    
    a3i    
                     
#34 1.1   П1 П2 П3 П4   Пe bi  
    ci        
    a1i      
    a2i 2,5      
    a3i      
                     
#35 1.2   C1 C2 C3 bi        
    ci          
    a1i        
    a2i        
    a3i        
                     
# 36 1.2   C1 C2 C3 bi        
    ci          
    a1i        
    a2i        
    a3i        
                     
#37 1.2   C1 C2 C3 bi        
    ci          
    a1i        
    a2i        
    a3i        
                     
                     
            &nbs

Наши рекомендации