《排隊(duì)論講義》ppt課件目錄CONTENTS排隊(duì)論簡(jiǎn)介排隊(duì)系統(tǒng)排隊(duì)模型排隊(duì)論的優(yōu)化與應(yīng)用案例分析01CHAPTER排隊(duì)論簡(jiǎn)介排隊(duì)論起源于20世紀(jì)初，隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展，排隊(duì)論在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。排隊(duì)論主要研究系統(tǒng)中的等待時(shí)間、隊(duì)列長(zhǎng)度、服務(wù)時(shí)間等參數(shù)，通過(guò)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化和預(yù)測(cè)。排隊(duì)論（QueueingTheory）是數(shù)學(xué)運(yùn)籌學(xué)的分支學(xué)科，主要研究排隊(duì)等待現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型和理論。排隊(duì)論的定義與背景排隊(duì)論的應(yīng)用領(lǐng)域通信工程金融領(lǐng)域通信網(wǎng)絡(luò)中的信道分配、信號(hào)處理等。銀行、證券等金融機(jī)構(gòu)的客戶服務(wù)、交易處理等。計(jì)算機(jī)科學(xué)交通運(yùn)輸醫(yī)療服務(wù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸、服務(wù)器性能優(yōu)化等。交通流量的優(yōu)化、公共交通調(diào)度等。醫(yī)院、診所的預(yù)約掛號(hào)、候診室管理等。服務(wù)時(shí)間顧客接受服務(wù)所需的時(shí)間。等待時(shí)間顧客到達(dá)后到開始接受服務(wù)的時(shí)間。隊(duì)列顧客等待接受服務(wù)的場(chǎng)所。顧客需要接受服務(wù)的對(duì)象。服務(wù)器提供服務(wù)的實(shí)體。排隊(duì)論的基本概念02CHAPTER排隊(duì)系統(tǒng)到達(dá)過(guò)程根據(jù)到達(dá)時(shí)間間隔的分布，排隊(duì)系統(tǒng)可分為定長(zhǎng)到達(dá)過(guò)程、泊松到達(dá)過(guò)程、更新到達(dá)過(guò)程等。服務(wù)規(guī)則根據(jù)服務(wù)規(guī)則，排隊(duì)系統(tǒng)可分為損失制、等待制和混合制。狀態(tài)根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)，排隊(duì)系統(tǒng)可分為離散狀態(tài)和連續(xù)狀態(tài)。排隊(duì)系統(tǒng)的分類隊(duì)長(zhǎng)表示隊(duì)列中等待和正在接受服務(wù)的顧客數(shù)。等待時(shí)間顧客等待進(jìn)入隊(duì)列和接受服務(wù)的時(shí)間。忙期服務(wù)臺(tái)連續(xù)忙碌的時(shí)間。逗留時(shí)間顧客進(jìn)入系統(tǒng)到離開系統(tǒng)的時(shí)間。排隊(duì)系統(tǒng)的性能指標(biāo)03表格表示法列出各種狀態(tài)和狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率，以便進(jìn)行計(jì)算和分析。01符號(hào)表示法使用符號(hào)表示顧客的到達(dá)和服務(wù)時(shí)間，如M/M/1表示泊松到達(dá)、指數(shù)服務(wù)、單個(gè)服務(wù)臺(tái)。02狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖表示顧客到達(dá)和服務(wù)過(guò)程中系統(tǒng)狀態(tài)的變化。排隊(duì)系統(tǒng)的表示方法03CHAPTER排隊(duì)模型顧客以恒定的平均到達(dá)率到達(dá)系統(tǒng)，到達(dá)間隔時(shí)間相互獨(dú)立且服從指數(shù)分布。泊松到達(dá)過(guò)程顧客的到達(dá)不是均勻分布的，可能存在高峰期和低谷期。非泊松到達(dá)過(guò)程到達(dá)過(guò)程服務(wù)時(shí)間分布定長(zhǎng)服務(wù)時(shí)間服務(wù)時(shí)間是一個(gè)固定長(zhǎng)度，與顧客到達(dá)的先后順序無(wú)關(guān)。負(fù)指數(shù)分布服務(wù)時(shí)間服務(wù)時(shí)間服從參數(shù)為λ的指數(shù)分布，平均服務(wù)時(shí)間為1/λ。只有一個(gè)服務(wù)臺(tái)，顧客按順序一個(gè)接一個(gè)地接受服務(wù)。單服務(wù)臺(tái)有多個(gè)服務(wù)臺(tái)同時(shí)為顧客服務(wù)，顧客可以同時(shí)接受多個(gè)服務(wù)臺(tái)的服務(wù)。多服務(wù)臺(tái)多個(gè)服務(wù)臺(tái)按順序排列，顧客只能依次接受服務(wù)。成排排列的服務(wù)臺(tái)多個(gè)服務(wù)臺(tái)并列排列，顧客可以同時(shí)接受多個(gè)服務(wù)臺(tái)的服務(wù)。并列排列的服務(wù)臺(tái)服務(wù)臺(tái)數(shù)量與排列方式04CHAPTER排隊(duì)論的優(yōu)化與應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃動(dòng)態(tài)規(guī)劃是一種通過(guò)將問(wèn)題分解為子問(wèn)題來(lái)求解的方法，適用于排隊(duì)論中的優(yōu)化問(wèn)題，如資源分配和路徑選擇。線性規(guī)劃線性規(guī)劃是一種通過(guò)建立線性方程組來(lái)求解最優(yōu)解的方法，適用于排隊(duì)論中的資源分配和任務(wù)調(diào)度問(wèn)題。遺傳算法遺傳算法是一種基于生物進(jìn)化原理的優(yōu)化算法，適用于求解大規(guī)模、復(fù)雜的排隊(duì)論優(yōu)化問(wèn)題。排隊(duì)論的優(yōu)化方法庫(kù)存管理排隊(duì)論可用于庫(kù)存管理，通過(guò)合理安排庫(kù)存和補(bǔ)貨計(jì)劃，降低庫(kù)存成本和缺貨風(fēng)險(xiǎn)。質(zhì)量控制排隊(duì)論可用于質(zhì)量控制，通過(guò)分析生產(chǎn)過(guò)程中的排隊(duì)現(xiàn)象，優(yōu)化質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法。生產(chǎn)調(diào)度排隊(duì)論可用于優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度，以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。排隊(duì)論在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用云計(jì)算資源管理排隊(duì)論可用于云計(jì)算資源管理，通過(guò)優(yōu)化資源分配和調(diào)度，提高云計(jì)算平臺(tái)的性能和效率。數(shù)據(jù)庫(kù)查詢優(yōu)化排隊(duì)論可用于數(shù)據(jù)庫(kù)查詢優(yōu)化，通過(guò)分析查詢請(qǐng)求的排隊(duì)現(xiàn)象，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)查詢處理算法和索引設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)擁塞控制排隊(duì)論可用于網(wǎng)絡(luò)擁塞控制，通過(guò)合理安排網(wǎng)絡(luò)流量和擁塞控制機(jī)制，提高網(wǎng)絡(luò)性能和穩(wěn)定性。排隊(duì)論在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用05CHAPTER案例分析總結(jié)詞超市收銀臺(tái)是常見的排隊(duì)系統(tǒng)之一，顧客到達(dá)后需要等待空閑的收銀臺(tái)完成當(dāng)前交易后才能進(jìn)行結(jié)算。詳細(xì)描述超市收銀臺(tái)的排隊(duì)系統(tǒng)通常采用多隊(duì)列多服務(wù)臺(tái)的方式，每個(gè)收銀臺(tái)都是一個(gè)服務(wù)臺(tái)，當(dāng)顧客到達(dá)時(shí)，他們會(huì)選擇空閑的收銀臺(tái)進(jìn)行排隊(duì)等待。這種排隊(duì)系統(tǒng)需要合理地配置收銀臺(tái)數(shù)量和服務(wù)人員，以減少顧客等待時(shí)間并提高服務(wù)效率。超市收銀臺(tái)的排隊(duì)系統(tǒng)總結(jié)詞機(jī)場(chǎng)安檢通道是保證飛行安全的重要環(huán)節(jié)，乘客需要經(jīng)過(guò)安檢才能進(jìn)入候機(jī)區(qū)。詳細(xì)描述機(jī)場(chǎng)安檢通道的排隊(duì)系統(tǒng)通常采用單隊(duì)列單服務(wù)臺(tái)的方式，每個(gè)安檢通道都是一個(gè)服務(wù)臺(tái)。乘客在進(jìn)入候機(jī)區(qū)前需要經(jīng)過(guò)安檢，當(dāng)乘客到達(dá)時(shí)，他們會(huì)按照機(jī)場(chǎng)的引導(dǎo)進(jìn)行排隊(duì)等待安檢。為了提高安檢效率，機(jī)場(chǎng)通常會(huì)配置足夠的安檢通道和安檢人員，并采用先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)加快安檢流程。機(jī)場(chǎng)安檢通道的排隊(duì)系統(tǒng)總結(jié)詞醫(yī)院掛號(hào)窗口是病人看病的重要環(huán)節(jié)之一，病人到達(dá)后需要等待掛號(hào)窗口空閑后才能進(jìn)行掛號(hào)。要點(diǎn)一要點(diǎn)二詳細(xì)描述醫(yī)院掛號(hào)窗口的排隊(duì)系統(tǒng)通常采用多隊(duì)列多服務(wù)臺(tái)的方式，每個(gè)掛號(hào)窗口都是一個(gè)服務(wù)臺(tái)。當(dāng)病人到達(dá)時(shí)，他們會(huì)選擇空閑的掛號(hào)窗口進(jìn)行排隊(duì)等待。為了