UNIFORM ALGORITHM FOR TRANSIENT SOLUTIONS OF GENERALIZED QUASI-BIRTH-DEATH PROCESSES

A uniform algorithm for transient solutions of generalized quasi-birth-deathprocesses with an arbitrary initial distribution is developed in this paper. This algorithmis an effective tool for computing the transient queue length distributions of many queuingmodels which appear quite often in computer and communication systems. As examples,some numerical results are presented.

一类二次矩阵方程的牛顿迭代法及其收敛性

二次矩阵方程是科学与工程计算中一类重要的方程,探讨有效的数值方法是一项有意义的工作,拟生灭过程在股价模拟、库存控制、排队论等很多领域都有着重要的应用,对一类来源于拟生灭过程的特殊的二次矩阵方程进行了研究。在最小非负解存在且唯一的假设条件下,提出了牛顿迭代法并证明其收敛性。当初始矩阵取零矩阵时,牛顿迭代法产生的矩阵列收敛到方程的唯一最小非负解。最后通过数值例子验证算法的有效性与可行性。

部分服务台同步多重休假的排队库存系统

本文研究了(s,S)库存策略的多服务台排队库存系统,其中库存为空时有部分服务台同步多重休假,休假时间服从指数分布。顾客到达为泊松过程,每个服务台的服务时间和补货时间均服从指数分布。利用拟生灭过程和矩阵几何解法,计算了系统稳态概率和一些性能指标,并给出了系统单位时间的平均费用函数。最后,通过数值算例分析了参数对费用函数的影响,并得到最优库存策略和最优平均费用。

部分服务台同步多重休假的M/M/c排队

本文研究只允许部分服务台休假的Ｍ／Ｍ／ｃ排队系统，讨论了两类不同的同步多重休假模型．给出了稳态指标的计算方法和条件随机分解结果．

部分服务台同步单重休假的M/M/c排队系统

本文研究只允许一部分服务台进入休假状态的M／M／c排队系统,在同步单重休假策略下,给出了稳态指标分布,证明了已知服务台全忙条件下的随机分解结果.

多重工作休假的M/M/c排队系统

在已研究的多服务台休假排队基础上,考虑到无线通信网络中服务台可以从节能状态唤醒到正常状态的机制,建立了带多重工作休假的M/M/c排队系统,在休假期间所有服务员并未完全停止工作而是以较慢的速率服务顾客,称之为同步工作休假,并且是同步N-策略多重工作休假规则,同时引入了另一种休假策略:休假可中止.采用拟生灭过程和矩阵几何解的方法对该模型进行了研究,得到了系统的稳态队长分布,表明了在服务台全忙条件下的条件随机分解.

部分服务台同步N-策略多重休假的M/M/c排队

本文研究只允许部分服务台休假的M/M/c排队,引入同步N-策略多重休假规则,使用拟生灭过程与矩阵几何解方法给出了系统稳态队长分布等指标,证明了一类条件随机分解定理。

具有备用服务员的休假可修排队系统分析

研究了具有备用服务员的休假可修排队系统,其中一个服务员上岗,另一个服务员备用休假。上岗服务员发生故障时,若修理工空闲,则可以立即得到修理;否则,需等待修理。而顾客需等待备用服务员休假结束或者故障服务员修复后继续服务。利用矩阵几何解的方法讨论了系统的稳态平衡条件和稳态概率分布,并得到了系统的一些稳态性能指标和数值结果。

带启动时间和工作故障的M/M/1/N排队系统性能分析

在M/M/1/N可修排队系统中引入了工作故障和启动时间.服务台在忙期允许出现故障,且在故障期间不是完全停止服务而是以较低的服务速率为顾客服务.同时,从关闭期到正规忙期有服从指数分布的启动时间.通过分析此模型的二维连续时间Markov过程,求解出系统平稳方程,建立此系统的有限状态拟生灭过程(QBD).根据系统参数,求解出水平相依的子率阵,从而得到系统稳态概率向量的矩阵几何表示形式.在系统稳态概率向量的基础上,求解出系统吞吐率、系统稳态可用度、系统稳态队长及系统处于各个状态的概率等性能指标的解析表达式.文中的敏感性分析体现了这种方法的有效性和可用性,同时,对系统各性能受系统参数的影响进行了探索.实验表明,文中提出模型的稳定性较好,且更贴近实际服务过程,因此这种模型将被广泛应用于各种实际服务中.

多服务台可修排队的稳态分布存在条件

本文分析多服务台可修排队系统的稳态分布存在条件。多服务台可修排队系统可利用拟生灭过程理论处理。拟生灭过程方法给出了矩阵形式的多服务台可修排队系统的稳态分布存在条件,本文由这一矩阵形式的稳态分布存在条件导出具有明显概率意义的稳态分布存在条件的另一种形式,从而证明了两种不同形式的稳态分布存在条件的一致性。

认知无线电网络自适应带宽分配机制及性能分析

为充分利用认知无线电网络中授权用户未占用的带宽,提出一种自适应带宽分配机制(ABAM),采用二维Markov链对认知无线电网络中ABAM机制性能进行了建模分析,得到了带宽利用率等系统性能指标的解析结果.理论分析及仿真结果表明,与传统的固定带宽分配机制相比,ABAM允许认知呼叫根据授权呼叫占用带宽情况自适应调整其传输带宽,可有效地提高系统的带宽利用率.

N策略工作休假M/M/1排队

考虑策略工作休假M/M/1排队,简记为M/M/1(N-WV)。在休假期间,服务员并未完全停止工作而是以较低的速率为顾客服务。用拟生灭过程和矩阵几何解方法,我们给出了有直观概率意义的稳态队长和稳态条件等待时间的分布。此外,我们也得到了队长和等待时间的条件随机分解结构及附加队长和附加延迟的分布。

可重入生产系统的QBD型模型

考虑可重入生产系统除第一个外均为有限缓冲区的情形 ,建立了两种两站四缓冲区的拟生灭过程 ( QBD)型模型 .系统在随机调度策略下状态集是不可约的 ,而在最后一个缓冲区先加工 ( LBFS)的策略下状态集是可约的 .将可约的状态集化成不可约的吸收集和可约状态集的和 .求出了系统状态的稳态分布 。

N策略带启动时间的Geom/Geom/1工作休假排队

考虑N策略带启动时间的Geom/Geom/1工作休假排队,服务员在休假期间并未完全停止工作而是以较低的速率为顾客服务.运用拟生灭链和矩阵几何解方法,给出了该模型的稳态队长的分布和等待时间的概率母函数,并证明了队长和等待时间的条件随机分解结构.

PH分布及其在随机模型中的应用

本文详尽地介绍了相型(PH)分布的理论和技巧,并对其在各种随机模型中的应用给出简要的评述.

重试,反馈M/M/s/k排队的呼叫中心性能分析

由于CTI(计算机电话集成)技术的发展,使呼叫中心得到广泛的应用.与呼叫中心实现技术的发展相比,对呼叫中心管理的研究显得有些滞后,而针对呼叫中心排队模型的研究,更是如此.针对呼叫中心服务系统中的重试和反馈问题,考虑一种带重试和反馈的M/M/s/k排队模型.将等待位置和服务台数推广到有限个.在模型求解过程中,尝试采用矩阵迭代的新方法,使求解过程简单明了.然后,采用逼近的方法给出模型的数值解,并得出反馈对系统的影响随系统负荷的增大而快速增大等结论.

带服务台故障及启动期和备用服务台的GeomGeom 1+1排队系统

在经典Geom/Geom/1离散时间排队系统基础上,加入了一个带启动期的备用服务台,当主服务台故障时使用备用服务台,且两个服务台服务率不同.首先,运用拟生灭过程和矩阵几何解方法,给出该模型稳态队长分布,求出平均队长等系统性能指标的表达式.其次,通过数值例子分析参数对系统指标的影响.最后,通过构造顾客的平均剩余效用和社会效益函数,分析了该排队模型的社会最优策略.

N-策略多重工作休假Geom/Geom/1离散时间排队

考虑策略工作休假Geom/Geom/1排队,利用拟生灭过程和矩阵几何解方法,得到了稳态队长和稳态条件等待时间的分布.此外,也得到了队长和等待时间的条件分解结构及附加队长和附加延迟的分布.

带有负顾客的N策略工作休假M/M/1排队

考虑带有正、负顾客的N策略工作休假M/M/1排队。负顾客一对一抵消队尾的正顾客(若有),若系统中无正顾客,到达的负顾客自动消失,负顾客不接受服务。在休假期间,服务员并未完全停止工作而是以较低的服务率为顾客服务。用拟生灭过程和矩阵几何解方法,我们给出了稳态队长和稳态等待时间的分布。此外,我们也证明了稳态条件下的队长和等待时间的条件随机分解并得到了附加队长和附加延迟的分布。

带启动期的Geom/Geom/1可中止工作休假排队

考虑带关闭和启动期的休假可中止的Geom/Geom/1单重工作休假排队。服务员在休假期间并未完全停止工作而是以较低的速率为顾客服务。运用拟生灭链和矩阵几何解方法给出了该模型的稳态队长和逗留时间的概率母函数,并证明了队长和逗留时间的随机分解结构,可将所得到的结果用于光纤通信系统中网关路由器的性能分析。