Файл: Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 215
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 3.2
п р о в е р к а г и п о т е зы о р а с п р е д е л е н и и с л у ч а й н о й в е л и ч и н ы
ПРОМЕЖУТКОВ МЕЖДУ СОСЕДНИМИ ВЫЗОВАМИ С ТЕЛЕФОННОГО АППАРАТА АТС ПО ПОКАЗАТЕЛЬНОМУ ЗАКОНУ
№ интервала |
Перерыв между ченвызовамив пределах,заклюс |
Число случаев m• |
|
I |
|
|
|
1 |
0 -300 |
2050 |
|
2 |
301 -600 |
1423 |
|
3 |
601--900 |
974 |
|
4 |
901--U 0 0 |
677 |
|
5 |
1201--1500 |
461 |
|
6 1501--1800 |
310 |
||
7 |
1801--2100 |
218 |
|
8 |
2101 |
--2400 |
151 |
9 |
2401 |
--2700 |
102 |
10 2701--3000 |
75 |
||
11 |
3001 |
--3300 |
55 |
12 |
3301 |
--3600 |
44 |
13 |
3601 |
--3900 |
26 |
14 |
3901 |
--4200 |
18 |
15 |
4201 |
--4500 |
11 |
16 |
4501480 |
8 |
16
Y , =6603 i—1
Частность Л т• Я = — L 6603
0,3105
0,2155
0,1475
0,1025
0,0698
0,0470
0,0330
0,0228
0,0155
0,0113
0,00835
0,0067
0,00395
0,00272
0,00166
0,00121
16 А
і—1
< Г |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
С4 |
|
+ |
|
|
сГ |
|
4- |
|
4) |
сГ |
|
< 5 |
О. |
46,6 |
1 |
0,6900 0,3100 |
0,008IO“ 4 |
|||
97,0 |
0,6900 0,4766 0,2134 |
0,207ІО“'4 |
||||
110,6 |
0,4766 0,3293 0,1473 |
0,017ІО“ 4 |
||||
107,6 |
0,3293 0,2272 0,1021 |
0 ,0 6 -ІО““4 |
||||
94,3 |
0,2272 0,1568 0,0704 |
0,091- ю - 4 |
||||
77,6 |
0,1568 0,1086 0,0485 |
0,465іо - 4 |
||||
64,4 |
0,1086 0,0750 0,0336 |
0,107ІО- 4 |
||||
51,4 |
0,0750 0,0518 0,0232 |
0,069ІО“ 4 |
||||
39,6 |
0,0518 0,0358 0,0160 |
0,15610~4 |
||||
32,2 |
0,0358 0,0247 0,0111 |
0,036ІО“ 4 |
||||
26 ,3 |
0,0247 0,0171 0,0076 |
0,740- ІО-4 |
||||
23,1 |
0,0171 0,0118 0,0053 |
3,7-10 |
|
|||
15,1 |
0,0118 0,0081 |
0,0037 |
|
|
10“ 4 |
|
|
|
|
|
0,169- -4 |
||
11,0 |
0,0081 0,0056 0,0025 |
0,19310“ 4 |
||||
7,2 |
0,0056 0,0039 0,0017 |
0,009ІО“ 4 |
||||
5 6 |
0,0039 0,0027 0,0012 |
0,001- 0 -4 |
||||
t = 809,6 |
|
|
|
16 |
Л |
viY |
|
|
|
і а |
Pt |
||
|
|
|
|
t= i |
|
|
=5,984- Ю“ 4
По таблице критегоич Колмогорова {70] находим вероятность К (у)~ 0 . Тогда вероятность Р(у) того, что за счет чисто случайных причин максимальное рас хождение D б у д е т не м ен ь ш е, чем фактически наблюдаемое, равна
Р(у) = \ - К ( у ) ~ \ .
Так как в рассматриваемом |
примере Р(у)ж \, то |
гипотеза о показательном |
законе распределения случайной |
величины интервалов |
между соседними вызова |
ми с телефонного аппарата АТС соответствует опытным данным.
Таким образом, проверка данной гипотезы по двум критериям дала совпа дающий результат, причем в обоих случаях вероятность совпадения теоретичес кой и эмпирической функций близка к единице. Следовательно, с очень большой уверенностью можно утверждать, что в данной сети входящий поток подчиняется закону распределения Пуассона, т. е. является простейшим, и для расчета сети
— 102 —
связи могут быть применены формулы, указанные в табл. 2.2. Можно также утверждать о незначительности искажений общей картины потока, вносимых слу чайными «пиками» и «ямами» вызовов, повторными вызовами и отсутствием ор динарности. Если бы проверка данной гипотезы дала отрицательный результат, необходимо было бы рассмотреть другую гипотезу о характере входящего пото ка, Это потребовало бы (при соответствии новой гипотезы опытным данным) применения соответствующих формул для расчета системы связи.
В случае, когда перечисленные выше факторы (элементы нестационарности, повторные вызовы, неординарность) имеют большее влияние, входящий поток искажается значительно и таких близких к единице значений вероятности совпадения теоретической и эм пирической функций, как в рассмотренном примере, получить не удается. Можно считать, что если эта вероятность больше 0,5, но меньше 0,7, то допустимо принимать предположение о применении рассматриваемой теоретической функции для аппроксимации ста тистических данных. Однако в таких случаях следует учитывать физическое содержание статистики и пытаться разделить влияю
щие |
факторы — например, принимать меньшие |
отрезки времени |
|
при |
отсутствии |
стационарности, выделять повторные вызовы и |
|
т д. |
Если эти |
меры не повышают вероятности, |
то статистические |
параметры непригодны для использования в теоретических иссле дованиях и проектировании сетей.
Вслучаях, когда вероятность совпадения теоретической и ста тистической функций больше 0,7, можно говорить об удовлетво рительной степени согласования опытных данных с теоретическими посылками. При величине вероятности выше 0,7 при проектирова нии сетей допустимо использовать статистические характеристики потока в качестве параметров теоретического распределения.
Всоответствии с методикой, изложенной выше, могут быть про верены различные гипотезы о законах распределения случайных величин, характеризующих моменты возникновения как докумен тированной, так и недокументированной информации, поступаю щей на вход сетей производственной связи. Результаты проверки позволяют выбрать для расчета сетей связи соответствующий ма тематический аппарат.
Объемы документированной информации по всему потоку в целом, по отдельным направлениям, по показателям содержания и т. д, подчиняются нормальному закону распределения. Это озна чает, что плотность распределения случайной величины объема сообщения
(К—му
1<У) = |
1 |
2о 2 |
(3.3) |
<туг2п |
’ |
V — объем сообщений; М — математическое ожидание потока:
П
2 *<
М = £=!— . |
(3.4) |
п |
|
— 103
где п — число обследованных потоков рассматриваемого вида (по ток в целом, по отдельным направлениям и т. д .); а — среднее квадратическое отклонение от величины математического ожида ния, несмещенная оценка которого равна;
° = і / |
<3.5> |
Так как величины М и а находятся по материалам собранной статистики, то по ф-ле (1.11) оценивается надежность этой стати стики по ф-ле (1.1 Г) определяется ее достаточность.
Общий объем передаваемых в рассматриваемые отрезки вре мени сообщений рассматривается как непрерывная случайная ве личина. Поскольку объем выборки п для анализа потоков инфор мации в целом, по отдельным направлениям, показателям содер жания и т. д. небольшой (н<20), то для определения доверитель ных интервалов параметров нормального распределения, характе ризующих эти потоки, следует использовать распределение Стьюдента. Небольшая величина объема выборки объясняется тем. что исследование каждого отдельного потока требует значительных средств, сил и времени. Поэтому обычно ограничиваются сбором
статистики по 3—5 потокам рассматриваемого вида |
(например, |
|
на 3—5 предприятиях с одной технологией; в |
том же |
количестве |
строительных управлений и т. д.) |
поток информации |
|
Задаваясь вероятностью а того, что любой |
будет находиться ів определенных ниже пределах, по таблице коэф
фициентов |
Стьюдента |
[176] находим величину Za . Тогда объем |
|
информаций |
Ѵі с вероятностью и будет находиться |
в доверитель |
|
ном интервале: |
|
|
|
|
м ~ |
2“ ^ г < ѵ ,< /И + 2 « 7 іГ ' |
(3'6> |
В таблицах обычно коэффициент Стьюдента Za определяется в зависимости от числа степеней свободы г:
г = п — 1. |
(3.7) |
Доверительные границы для величины среднего квадратическо
го отклонения |
|
ki а < а,- < k2 о, |
(3.8} |
где коэффициенты ki и k% находятся из таблицы приложения 7 при заданных вероятностях а и числе степеней свободы, определяемых
по ф-ле (3.7).
Формулы (3.6) и (3.8) позволяют установить область возмож ных значений величины объема сообщений, передаваемых в за данный отрезок времени (в целом, по отдельным направлениям, сторонам хозяйственной деятельности, функциям), либо для пред приятия и его подразделений, где проводились статистические ис
— 104 —
следования, либо для аналогичных предприятий и цехов, где такие исследования не проводились. Знание параметров объема сообще ний и доверительной области его значений позволяет рассчитывать загрузку электронных вычислительных машин и связанных с их работой средств передачи информации, решать различные задачи синтеза организационных структур, оценивать качество функцио нирования средств передачи документированной информации и т.д.
Как указывалось выше, исследование потоков информации мо жет вестись как по их объемам, так и по количеству документов (см. гл. 1). Однако на уровнях производства от промышленного предприятия (цеха) и выше количество документов настолько ве лико, что эта случайная величина может также рассматриваться как непрерывная. При количестве документов, измеряемом еди ницами и десятками, каждое сообщение можно рассматривать как вызов (см. ниже) и оценивать по закону распределения Пуассона.
Количество вызовов. На различные сети производственной свя зи поступает поток вызовов, который, как правило, подчиняется закону распределения Пуассона, описываемому ф-лой (2.3). Если положить отрезок времени равным единице (например, часу), то вероятность поступления за этот отрезок k вызовов будет равна
РЛ 1) = -kl£ е - \ |
(2.3') |
|
Интенсивность потока К— основной |
параметр |
потока, является |
и его математическим ожиданием, и |
его дисперсией (квадратом |
среднего квадратического отклонения). Случайная величина коли чества вызовов с оконечных абонентских устройств различных се тей связи в единицу времени (час, сутки) принимает только неот рицательные целочисленные значения с вероятностями (2.3').
Гипотеза о соответствии статистических данных закону Пуас
сона |
проверяется по критерию |
Пирсона (%2) в порядке, приведен |
|
ном |
выше (см. табл. 3.2). В |
качестве |
исходных данных исполь |
зуется массив статистической информации в виде: |
|||
|
Хо-т-Хг |
|
Ши |
|
(Х\ + 1) -Г- х2 |
ПЧ, |
|
|
(х2 -Г 1) -г- х3 |
та, |
|
|
( хп - і + 1) + хп |
тп, |
где Хі-т-Хі+і — границы интервалов; Ші — количество случаев, соот ветствующих і-Н чму интервалу.
Количество интервалов устанавливается от 7 до 12. При мень шем количестве интервалов усложняется проверка статистических гипотез, при большом количестве — увеличивается объем вычисли тельных работ.
Учитывая, что расчеты сетей связи выполняются всегда на осно ве данных о величине нагрузки, а последняя колеблется в значи
— 105 —