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《排隊(duì)論的綜述與應(yīng)用開題報(bào)告》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、開題報(bào)告排隊(duì)論的綜述與應(yīng)用一、選題的背景、意義(一)歷史背景日常生活中存在大量有形和無形的排隊(duì)或擁擠現(xiàn)象,如旅客購票排隊(duì),市內(nèi)電話占線等現(xiàn)象.排隊(duì)論的基本思想是1910年丹麥電話工程師A.K.埃爾朗在解決自動電話設(shè)計(jì)問題時(shí)開始形成的,當(dāng)時(shí)稱為話務(wù)理論.他在熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)平衡理論的啟發(fā)下,成功地建立了電話統(tǒng)計(jì)平衡模型,并由此得到一組遞推狀態(tài)方程,從而導(dǎo)出著名的埃爾朗電話損失率公式【1】.自20世紀(jì)初以來,電話系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一直在應(yīng)用這個(gè)公式.30年代蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家А.Я.欣欽把處于統(tǒng)計(jì)平衡的電話呼叫流稱為最簡單流.瑞典數(shù)學(xué)家巴爾姆又引入有限后效流等概念和定義.他們用
2、數(shù)學(xué)方法深入地分析了電話呼叫的本征特性,促進(jìn)了排隊(duì)論的研究.50年代初,美國數(shù)學(xué)家關(guān)于生滅過程的研究、英國數(shù)學(xué)家D.G.肯德爾提出嵌入馬爾科夫鏈理論,以及對排隊(duì)隊(duì)型的分類方法,為排隊(duì)論奠定了理論基礎(chǔ).在這以后,L.塔卡奇等人又將組合方法引進(jìn)排隊(duì)論,使它更能適應(yīng)各種類型的排隊(duì)問題.70年代以來,人們開始研究排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)和復(fù)雜排隊(duì)問題的漸近解等,成為研究現(xiàn)代排隊(duì)論的新趨勢【2】.目前排隊(duì)論在通訊、運(yùn)輸、港口泊位設(shè)計(jì)、設(shè)備維修、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域都得到了較廣泛的應(yīng)用.(二)現(xiàn)狀1.基本概念排隊(duì)現(xiàn)象是很常見的,排隊(duì)論(queuingtheory)也稱隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)理論(r
3、andomservicesystemtheory),是一門研究擁擠現(xiàn)象(排隊(duì)、等待)的科學(xué)【3】,是通過對服務(wù)對象到來及服務(wù)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)研究,得出這些數(shù)量指標(biāo)(等待時(shí)間、排隊(duì)長度、忙期長短等)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,然后根據(jù)這些規(guī)律來改進(jìn)服務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或重新組織被服務(wù)對象,使得服務(wù)系統(tǒng)既能滿足服務(wù)對象的需要,又能使機(jī)構(gòu)的費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)或某些指標(biāo)最優(yōu)。它是數(shù)學(xué)運(yùn)籌學(xué)的分支學(xué)科。也是研究服務(wù)系統(tǒng)中排隊(duì)現(xiàn)象隨機(jī)規(guī)律的學(xué)科。廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),生產(chǎn),運(yùn)輸,庫存等各項(xiàng)資源共享的隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)。排隊(duì)論研究的內(nèi)容有3個(gè)方面:統(tǒng)計(jì)推斷,根據(jù)資料建立模型;系統(tǒng)的性態(tài),即和排隊(duì)有關(guān)的數(shù)量指
4、標(biāo)的概率規(guī)律性;系統(tǒng)的優(yōu)化問題。其目的是正確設(shè)計(jì)和有效運(yùn)行各個(gè)服務(wù)系統(tǒng),使之發(fā)揮最佳效益【4】。2.排隊(duì)模型1.1廣義模型的建立是基于排隊(duì)情形的長期行為,或稱為平穩(wěn)狀態(tài)行為,這種狀態(tài)在系統(tǒng)經(jīng)過了充分長時(shí)間的運(yùn)行后得到的。這種分析和系統(tǒng)初期運(yùn)行期間所常見的瞬間(或稱為熱身)行為完全不同.本章不討論瞬時(shí)行為的一個(gè)原因是由于對它的解析太復(fù)雜,里一個(gè)原因是由于對大多數(shù)排隊(duì)系統(tǒng)都是在平穩(wěn)狀態(tài)下來研究的【5】.1.2單服務(wù)臺模型【6】我們用肯德爾記號來總結(jié)每種情形下的特征.以在記法上我們用了GD(一般排隊(duì)規(guī)則).:利用廣義模型的記法,有并且,,,因?yàn)樗械牡竭_(dá)顧客
5、都能加入到系統(tǒng).1.3排隊(duì)模型【7】為泊松輸入、負(fù)指數(shù)分布服務(wù)、無限個(gè)服務(wù)臺的服務(wù)系統(tǒng).1.4系統(tǒng)的容量有限制的情況()【8】如果系統(tǒng)的最大容量為N,對于單服務(wù)臺的情形,排隊(duì)等待的顧客最多為N-1,在某時(shí)刻一顧客到達(dá)時(shí),如系統(tǒng)中已有N個(gè)顧客,那么這個(gè)顧客就被拒絕進(jìn)入系統(tǒng).1.5排隊(duì)模型【9】排隊(duì)模型是1個(gè)服務(wù)臺的等待制服務(wù)系統(tǒng),輸入過程是以為參數(shù)的最簡單流,各顧客的服務(wù)時(shí)間是相互獨(dú)立且具有相同分布的隨機(jī)變量,其數(shù)學(xué)期望和方差分別為和.服務(wù)臺的服務(wù)強(qiáng)度1.6排隊(duì)模型【10】在排隊(duì)模型中,顧客的服務(wù)時(shí)間V服從愛爾朗分布,此時(shí)有,3.排隊(duì)論的實(shí)際應(yīng)用1.排隊(duì)
6、論在公路收費(fèi)站服務(wù)臺設(shè)計(jì)及管理的應(yīng)用【11】在高速公路收費(fèi)站服務(wù)臺設(shè)計(jì)及管理中運(yùn)用排隊(duì)論進(jìn)行定量分析,運(yùn)用排隊(duì)論的知識對其進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)并建立合適的數(shù)學(xué)模型.通過對模型的優(yōu)化設(shè)計(jì),建立高速公路收費(fèi)站的服務(wù)臺與工作人員的配備模型,對避免盲目確定收費(fèi)亭建設(shè)規(guī)模大小,提高收費(fèi)站服務(wù)臺的服務(wù)和管理水平,降低運(yùn)營成本等有著重要作用.2.排隊(duì)論在改進(jìn)銀行服務(wù)系統(tǒng)中應(yīng)用探索【12】.應(yīng)用排隊(duì)論理論對銀行服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)調(diào)查與分析,從技術(shù)的角度分析銀行應(yīng)該采取什么措施使顧客的等待時(shí)間最短;并從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度分析成本和損失如何協(xié)同,來優(yōu)化系統(tǒng),使銀行效益達(dá)到最大.3.排隊(duì)
7、論在高校選課系統(tǒng)服務(wù)臺模型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用【13】在高校網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,隨著客戶機(jī)數(shù)量和密集性任務(wù)的增加,單個(gè)Web服務(wù)器受到處理能力的限制,已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)訪問的新瓶頸.若增加Web服務(wù)器緩解資源的緊張,則可能造成成本增加,設(shè)備閑置.因此,Web服務(wù)器具備可用性將成為解決這一問題的最佳方法.在綜合考慮系統(tǒng)中主要應(yīng)用的算法基礎(chǔ)上,以概率動態(tài)分布為基礎(chǔ),綜合運(yùn)籌學(xué)中的排隊(duì)論原理,建立一種應(yīng)用在高校選課系統(tǒng)中的多道等待服務(wù)臺模型.實(shí)踐結(jié)果證明,提出的模型應(yīng)用在高校選課系統(tǒng)中,減少運(yùn)營成本,提高服務(wù)水平效果.二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題本文的基本內(nèi)容在于介紹排隊(duì)
8、論的歷史背景,不同的排隊(duì)模型,以及實(shí)際的應(yīng)用.目的在于對排隊(duì)論的歷史背景,模型等進(jìn)行綜述,并總