Ποιος είναι ο σκοπός και η περιγραφή του συστήματος ουράς;

Ένα σύστημα ουράς, γνωστό και ως ουρά, είναι ένα μοντέλο για ένα σύστημα όπου οι οντότητες (πελάτες, θέσεις εργασίας, πακέτα κ.λπ.) φτάνουν, ενδεχομένως να περιμένουν σε μια γραμμή (ουρά) και στη συνέχεια να λάβουν υπηρεσία πριν από την αναχώρηση. Σκοπός του είναι να διαχειριστεί τη ροή αυτών των οντοτήτων σε καταστάσεις όπου ο ρυθμός άφιξης υπερβαίνει το ποσοστό εξυπηρέτησης.

Ακολουθεί μια κατανομή του σκοπού και της περιγραφής του:

Σκοπός:

* Διαχείριση της ζήτησης που υπερβαίνει την ικανότητα: Ο πρωταρχικός σκοπός είναι να χειριστούν καταστάσεις όπου η ζήτηση για εξυπηρέτηση (αφίξεις) είναι μεγαλύτερη από την ικανότητα του συστήματος να παρέχει αυτή την υπηρεσία (ποσοστό εξυπηρέτησης). Αυτό αποτρέπει την υπερφόρτωση και την πιθανή αποτυχία του συστήματος.

* δικαιοσύνη και παραγγελία: Τα συστήματα ουράς εξασφαλίζουν μια δίκαιη και διατεταγμένη υπηρεσία, δίνοντας προτεραιότητα στις οντότητες σύμφωνα με μια προκαθορισμένη πολιτική. Χωρίς ουρά, η πρώτη προσέγγιση, η πρώτη εξυπηρέτηση μπορεί να είναι αδύνατο να επιβάλει ή να είναι εξαιρετικά αναποτελεσματική.

* Βελτιστοποίηση πόρων: Με τη διαχείριση της ροής των οντοτήτων, τα συστήματα ουράς συμβάλλουν στη βελτιστοποίηση της αξιοποίησης των πόρων. Αποτρέπουν τους πόρους να είναι αδρανείς όταν δεν υπάρχει δουλειά και αποτρέπουν τους συντριπτικούς πόρους όταν υπάρχει πάρα πολλή δουλειά.

* Ανάλυση πρόβλεψης και απόδοσης: Η θεωρία της ουράς παρέχει μαθηματικά εργαλεία για την ανάλυση συστημάτων ουράς, επιτρέποντας τις προβλέψεις για τους χρόνους αναμονής, τη χρήση πόρων και την απόδοση του συστήματος. Αυτό επιτρέπει τον καλύτερο σχεδιασμό και τη διαχείριση των συστημάτων.

Περιγραφή:

Ένα σύστημα ουράς αποτελείται από διάφορα βασικά στοιχεία:

* Διαδικασία άφιξης: Ορίζει τον τρόπο με τον οποίο οι οντότητες φτάνουν στο σύστημα. Αυτό συχνά διαμορφώνεται χρησιμοποιώντας κατανομές πιθανοτήτων (π.χ. διαδικασία Poisson). Βασικές παράμετροι περιλαμβάνουν τον ρυθμό άφιξης (λ) - τον μέσο αριθμό αφίξεων ανά μονάδα χρόνου.

* ουρά: Τη γραμμή αναμονής όπου οι οντότητες περιμένουν την εξυπηρέτηση. Η ουρά έχει μια συγκεκριμένη χωρητικότητα (η οποία μπορεί να είναι άπειρη) και μια πειθαρχία (π.χ. FIFO-πρώτης, πρώτης, πρώτης, LIFO-τελευταίο, πρώτο-out, βασισμένο σε προτεραιότητα).

* Μηχανισμός εξυπηρέτησης: Περιγράφει την υπηρεσία που παρέχεται στις οντότητες. Αυτό περιλαμβάνει τον αριθμό των διακομιστών, τη διανομή χρόνου εξυπηρέτησης (π.χ. εκθετική κατανομή) και το ποσοστό εξυπηρέτησης (μ) - τον μέσο αριθμό των οντοτήτων που εξυπηρετούνται ανά μονάδα χρόνου.

* Διαδικασία αναχώρησης: Περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο οι οντότητες εγκαταλείπουν το σύστημα μετά τη λήψη υπηρεσιών.

Παράδειγμα:

Εξετάστε ένα ταμείο σούπερ μάρκετ.

* Διαδικασία άφιξης: Οι πελάτες που φτάνουν στους μετρητές του checkout.

* ουρά: Οι γραμμές των πελατών που περιμένουν να εξυπηρετηθούν.

* Μηχανισμός εξυπηρέτησης: Οι ίδιοι οι ίδιοι οι ταμίες, με ταμίες να παρέχουν την υπηρεσία.

* Διαδικασία αναχώρησης: Οι πελάτες εγκαταλείπουν το σούπερ μάρκετ μετά την ολοκλήρωση του checkout τους.

Η θεωρία της ουράς παρέχει εργαλεία για την ανάλυση τέτοιων συστημάτων, τον προσδιορισμό των πραγμάτων όπως ο μέσος χρόνος αναμονής, το μέσο μήκος ουράς και η χρήση του διακομιστή. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση του αριθμού των μετρητών πληρωμής, των επιπέδων στελέχωσης και της συνολικής απόδοσης των σούπερ μάρκετ.