8.4

Очереди

[5/100%]
Показать
LaTeX
Задача 8.4.1

Два кассира в банке тратят на обслуживание каждого клиента время, имеющее показательное распределение, с параметрами λ\lambda и μ\mu соответственно. Вы приходите и обнаруживаете ровно двух клиентов, каждый из которых занимает кассира.

?
(a)

Вам приглянулся случайно выбранный кассир, и вы встаёте в очередь дождаться, пока он освободится; последующая смена очереди не допускается. Предполагая любую необходимую независимость, какова вероятность pp того, что вы окажетесь последним из трёх клиентов, покинувших банк?

(b)

Если вы предпочитаете обслуживаться у более быстрого кассира, найдите pp.

(c)

Предположим, вы подходите к тому кассиру, который освобождается первым. Найдите pp.

Задача 8.4.2

Клиенты прибывают к стойке в соответствии с пуассоновским процессом интенсивности λ\lambda. Имеется один служащий, и времена обслуживания независимы и имеют показательное распределение с параметром μ\mu. В момент 0 присутствует ровно один клиент, который в данный момент обслуживается. Покажите, что вероятность того, что следующий клиент прибудет до момента tt и застанет служащего занятым, равна

λλ+μ(1−e−(λ+μ)t) \frac{\lambda }{\lambda +\mu }\left(1-e^{-(\lambda +\mu ) t}\right)
?
Задача 8.4.3

Транспортные средства проезжают перекрёсток в моменты пуассоновского процесса интенсивности λ\lambda; вам нужен промежуток длиной не менее aa, чтобы перейти. Пусть TT — первый момент, когда вам удастся перейти на другую сторону. Покажите, что E[T]=(eaλ−1)/λ\mathbb {E}\left[T\right] = \left(e^{a \lambda }-1\right) / \lambda, и найдите E[eθT]\mathbb {E}\left[e^{\theta T}\right].

Предположим, что нужно перейти через две полосы движения, с независимым пуассоновским потоком с интенсивностями λ\lambda и μ\mu соответственно. Найдите ожидаемое время перехода в двух случаях, когда:

?
(a)

между полосами есть островок или убежище,

(b)

вам нужно перейти обе полосы за один раз. Какое из двух времён больше?

Задача 8.4.4

Клиенты прибывают в моменты пуассоновского процесса интенсивности λ\lambda, и единственный обслуживающий прибор имеет показательное время обслуживания с параметром μ\mu. Прибывающий клиент, видящий nn клиентов в системе (включая обслуживаемого), присоединяется к очереди с вероятностью (n+1)/(n+2)(n+1) /(n+2), в противном случае уходит навсегда. При каком условии существует стационарное распределение? Найдите среднее время, проведённое в очереди (не включая время обслуживания) клиентом, присоединившимся к ней, когда очередь находится в равновесии. Какова вероятность того, что прибывающий клиент присоединится к очереди, когда она находится в равновесии?

?
Задача 8.4.5

Покупатели входят в магазин в моменты пуассоновского процесса интенсивности 2. У двери два представителя отдельно демонстрируют новый штопор. Обычно это занимает время покупателя и представителя на период, экспоненциально распределённый с параметром 11, независимо от прибытий и других демонстраций. Если оба представителя заняты, покупатели проходят прямо в магазин. Ни один покупатель не проходит мимо свободного представителя, не будучи остановленным, и все покупатели уходят через другую дверь. Если оба представителя свободны в момент времени 00, покажите, что вероятность того, что оба заняты в момент времени tt, равна 25−23e−2t+415e−5t\frac{2}{5}-\frac{2}{3} e^{-2 t}+\frac{4}{15} e^{-5 t}.

?