标题 | 基于极大似然估计算法的排队模型及其应用 |
范文 | 吴希
[摘要]排队模型是生活中应用十分广泛的模型之一,尤其在医院的管理中,很多系统都可以用排队模型来模拟。文章中,首先在M/M/1队列模型的基础上,基于队列中的现有顾客数量,利用极大似然估计法估计了利用率ρ,并对ρ的估计值通过一个综合性的仿真实验,验证了估计值的可靠性。最后,结合医院管理中的设备采购问题,探讨了对ρ估计值的应用,对算法的可行性进行了实践分析。 [关键词]M/M/1;队长;轉移概率 [DOI]1013939/jcnkizgsc201643121 1介绍 在我们的日常生活中,存在很多的排队现象,例如,乘客排队等候公共汽车,储户在银行等待服务,学生在食堂等待就餐等,除了上述“有形”的排队现象之外,还有大量的“无形”的排队,排队的对象不一定是人,也可以是物,例如车站、码头等交通枢纽的车船堵塞和疏导问题,通信卫星与地面若干待传递的信息,要降落的飞机因跑道被占用而在空中盘旋等,可以说,排队现象几乎是无处不在、无可避免的。为了解决排队中存在的问题,我们需要对它进行系统的分析。 排队系统主要由三个部分构成,分别是输入过程、排队规则和服务机构。这里我们主要解决M/M/1型的排队问题,概括为顾客到达满足Poisson分布,服务时间服从负指数分布,系统容量无限,顾客源无限,采用先到先服务机制的服务机制。为了研究该服务机构运行的效率、估计服务质量、研究设计改进措施,必须确定一些基本指标,用以判断系统运行状况的优劣。 在评价服务结构服务设施的使用情况时,最常用的指标就是利用率ρ,针对研究者使用极大似然估计法对排队理论中的指标ρ进行了估计。关键的问题是要详细叙述极大似然函数的构造方法,如基于顾客的等待时间或队长等。Aiger(1973)使用连续到达的时间间隔,队列的长度、等待时间和服务时间构造了M/M/1的极大似然函数。Moran(1953)首次在一个简单的生灭过程中构造了生灭极大似然函数。在本文中,我们将通过观察离开部分的队长或n个连续顾客的等待时间构造极大似然函数。 |
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