Курсовая работа: Имитационное моделирование системы массового обслуживания
исправленная дисперсия, ,
N – число прогонов программы, – надежность, .
2. Аналитическое моделирование СМО
2.1 Граф состояний системы и уравнения Колмогорова
Рассмотрим двухканальную систему массового обслуживания (n = 2) с ограниченной очередью равной шести (m = 4). В СМО поступает простейший поток заявок со средней интенсивностью λ = 4,8 и показательным законом распределения времени между поступлением заявок. Поток обслуживаемых в системе заявок является простейшим со средней интенсивностью μ = 2 и показательным законом распределения временем обслуживания.
Данная система имеет 7 состояний, обозначим их:
S0 – система свободная, нет заявок;
S1 – 1 заявка на обслуживании, очередь пуста;
S2 – 2 заявки на обслуживании, очередь пуста;
S3 – 2 заявки на обслуживании, 1 заявка в очереди;
S4 – 2 заявки на обслуживании, 2 заявки в очереди;
S5 – 2 заявки на обслуживании, 3 заявки в очереди;
S6 – 2 заявки на обслуживании, 4 заявки в очереди;
Вероятности прихода системы в состояния S0 , S1 , S2 , …, S6 соответственно равны Р0 , Р1 , Р2 , …, Р6 .
Граф состояний системы массового обслуживания представляет собой схему гибели и размножения. Все состояния системы можно представить в виде цепочки, в которой каждое из состояний связано с предыдущим и последующим.
Рис. 3. Граф состояний двухканальной СМО
Для построенного графа запишем уравнения Колмогорова:
Чтобы решить данную систему зададим начальные условия:
Систему уравнений Колмогорова (систему дифференциальных уравнений) решим численным методом Эйлера с помощью программного пакета Maple 11 (см. Приложение 1).
Метод Эйлера
где- в нашем случае, это правые части уравнений Колмогорова, n=6.
(1)
Выберем шаг по времени . Предположим , где Т – это время, за которое система выходит на стационарный режим. Отсюда получаем число шагов . Последовательно N раз вычисляя по формуле (1) получим зависимости вероятностей состояний системы от времени, приведенной на рис. 4.
Значения вероятностей СМО при равны: