Файл: Ганин, М. П. Прикладные методы теории марковских случайных процессов учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 231
Скачиваний: 0
Имеем |
|
|
|
/>к+1,1 — — [(^i + |
>-2 + |
ЫА’М — ^lPk-l.l — ^гРк.о] |
(26-26) |
Г1 |
|
|
|
(k = |
i, 2, . . .) . |
|
|
Определив р\,\ по формуле |
(26.22) и вероятность ро,\ с |
помощью |
|
равенства |
|
|
|
Рол— — |
[O-i~Ь^2)Ро.о— PiPi,o], |
(26.27) |
|
tx2 |
|
|
рекуррентное соотношение (26.26) можно использовать для вычис
ления вероятностей pk+i,i при |
1. |
Аналогично находятся вероят |
||
ности р k.j при любых значениях k и |
|
|||
Согласно (26.20) и (26.6) |
имеем |
|
|
|
О (и, |
1 ) = 2 |
Л « Ь = |
1 — «1 |
|
(26.28) |
||||
|
к=0 |
|
1 — Я ,И |
|
|
|
|
||
Так как при а1 \а\ < |
1 справедливо |
разложение |
(1 — я^г) - 1 = 2 (aiK)k , k=0
то для вероятности рк нахождения в системе k требований из пер вого потока справедливо равенство
|
Л = ( 1 - * . Х |
(k— O, 1, ...). |
(26.29) |
|
Математическое ожидание числа Xi находящихся в системе тре |
||||
бований из первого потока |
|
|
|
|
|
сЮ (и, 1) |
|
1 |
(26.30) |
|
du |
u=i |
||
|
|
1 —' -ч |
|
|
Математическое ожидание числа Y\ обслуживаемых требований из |
||||
первого потока |
|
|
|
|
I |
ео |
|
|
(26.31) |
|
У1 = 1 - 2 p i + s = |
1 ~ |
Ро: |
|
|
s=0 |
|
|
|
Математическое ожидание числа требований из первого потока, ожидающих начала обслуживания,
|
|
«2 |
|
|
Z, = X1 — у, |
1 |
л |
(26.32) |
|
— GCj |
||||
|
|
Математическое ожидание времени пребывания требования в си стеме
*С1 = |
1 |
(26.33) |
|
th (1 - |
|||
|
ai) |
200
М а т е м а т и ч е с к о е о ж и д а н и е вр е м е н и о ж и д а н и я н а ч а л а о б с л у ж и в а
н и я л ю б о го т р е б о в а н и я и з |
п е р в о го п о ток а |
|
|
|||||
('ОЖ1 ' |
|
|
х х |
1 |
__ |
а, |
(26.34) |
|
|
|
xi |
I1! |
~ Pi |
(1 — ai) |
|||
|
|
|
|
|||||
Согласно (26.30) и (26.7) имеем |
■ |
|
|
|||||
о ( 1, ® ) = 2 |
/?*®i = |
T |
1 — gt — a2 |
(26-35) |
||||
*iu2(v) — a2v |
||||||||
|
||||||||
|
|
j=o |
|
|
|
|
|
|
Вероятность p* того, |
что |
в системе |
имеется / требований из вто |
|||||
рого потока, находится с помощью равенства |
|
|
||||||
Р, |
1 |
d>G(1, v) |
|
(/ = 0, 1 , ...). |
(26.36) |
|||
]'■ |
dvj |
v=0 |
||||||
|
|
|
|
Математическое ожидание числа Х2 находящихся в системе требо ваний из второго потока можно определить с помощью равенства
dG ( 1, v) |
|
1 |
CCr) Ct2 |
|
du2 (v) |
|
||
X, = |
dv |
1 |
Ct i |
|
dv |
V=1 |
||
Так как |
|
|
|
|
|
|
|
|
du2(v) |
2Xi |
X2 "T |
X2 (X1+ |
Iх!)* |
?M ’ |
|||
dv |
v-l |
Pi — xi |
p, _ |
|||||
|
||||||||
TO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
— ar |
|
P2al |
|
(26.37) |
||
|
|
(1 |
" |
ai) |
||||
|
|
|
||||||
Математическое ожидание общего числа требований в системе |
||||||||
|
|
|
х — Х\ -(- х2. |
|
|
(26.38) |
Математическое ожидание времени нахождения требования из вто рого потока в системе
I |
l^ i |
(26.39) |
iс2 |
Pi (1 — ai) |
|
1а2 (1 — *1 — “ г) |
|
Так как математическое ожидание времени обслуживания требова-
1
ния из второго потока равно---- , то математическое ожидание вре-
\Н
мени ожидания начала обслуживания |
(последнего) можно найти |
с помощью равенства |
|
tож2 tc2 ~~ |
(26.40) |
201
М а т е м а т и ч е с к о е о ж и д а н и е ч и с л а |
н а х о д я щ и х с я в о чер ед и |
тр е б о в а |
н и й и з п ер во го п о то к а |
|
|
22=^2^0ж2 1 |
(26.41) |
|
Математическое ожидание общего числа требований в очереди |
||
5 = |
г, + *2. |
(26.42) |
Математическое ожидание числа обслуживаемых требований |
||
~y = |
x — z. |
(26.43) |
Математическое ожидание числа обслуживаемых требований из второго потока
У2 = У-У1 = У — аи |
(26.44) |
Чтобы найти математические ожидания tc и t0K времени пре бывания требования в системе и времени ожидания начала обслу живания (независимо от номера потока), воспользуемся формулой
М(Т) — Р(Н{)М (71///,) Р(Н2)М(Т/Н2), |
(26.45) |
||||
где гинйтеза # j означает, |
что |
требование |
принадлежит |
/-му по- |
|
|
|
j |
|
то |
|
току. Так как Р(НЛ — - — —— ( / = 1 , 2), |
|
||||
|
Ki |
т" h |
|
|
|
|
— ). |
| > |
^с1 4 ^2^с2)’ |
(26.46) |
|
А>ж |
^ |
у |
(^1^ож1 4" ^ожг) • |
(26.47) |
|
Пример 26.1. Одна линия связи используется для передачи |
|||||
срочных и обычных |
сообщений. Срочные |
сообщения не |
теряются |
и передаются так, будто линия связи существует только для их передачи. Обычные сообщения передаются при освобождении ли нии, причем если передача обычного сообщения была прервана, то это сообщение передается вновь сразу после освобождения линии связи. Потоки срочных и обычных сообщений независимые с ин тенсивностями А.1 = 0,04 l/мин и %2 = 0,09 1/мин соответственно. Среднее время передачи срочного сообщения 5 мин, а обычного —
3 мин 20 сек.
Определить |
показатели эффективности установившегося ре |
|||
жима функционирования линии связи. |
0,09 1/мин; |
щ = |
||
Р е ш е н и е . |
По условию А,] = 0,04 1/мин-, %2= |
|||
= - i - = 0 , 2 |
1/мин; р2=::^ - = 0,3 1/лш«. Тогда cti = — —0,2; |
а2 = |
||
t\h |
|
Сч |
Iх! |
|
202
Вероятность |
того, |
что линия связи |
свободна, |
ро.о = |
1 — ai — |
||||||
— 02 = |
0,5. Вероятность того, что не передается срочное сообщение, |
||||||||||
Ро — 1 —ai = |
0,8. Вероятность наличия очереди из |
k срочных сооб |
|||||||||
щений |
/?к+1 = (1 — <*i) а^+! = 0,8 (0,2)k+1 |
(к = 0, 1 , ...). |
|
|
|||||||
Математическое ожидание числа срочных сообщений: в системе |
|||||||||||
— |
а, |
0,25; |
в процессе |
передачи |
— |
0,2; в |
очереди |
||||
Х\= --------- = |
у\ = а, = |
||||||||||
_ |
— |
0,05. |
Математическое ожидание времени от момента |
||||||||
z,=X i — г/1 = |
|||||||||||
поступления срочного сообщения до окончания его |
передачи |
^ci = |
|||||||||
—-^ -= 6 ,2 5 |
мин, |
а математическое ожидание времени ожидания |
|||||||||
начала передачи toxl = |
— = |
1,25 мин. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
ку |
|
|
|
|
|
|
Математическое ожидание числа обычных сообщений в системе |
|||||||||||
х 2 |
|
|
|
1 + |
р,а, |
6,6 |
= |
0,825 . |
|
||
|
|
|
В-1 (1 — ai) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
Тогда х = Ху -j-x2— 1,075. |
времени |
от момента |
поступления |
||||||||
Математическое |
ожидание |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
-j |
|
х 2 |
0,82о |
|
обычного сообщения до окончания его передачи гс2= - т — — п лп ~ |
|||||||||||
= 9 мин 10 сек, |
а |
математическое ожидание времени до начала |
|||||||||
передачи (последней) £ож2 = tc2— 3 мин 20 сек = 5 мин 50 сек. |
Ма |
||||||||||
тематическое ожидание числа обычных сообщений |
в |
очереди |
z2 = |
||||||||
=-■ h tn |
0,09 |
35 |
0,525. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Общее число сообщений, ожидающих передачи, z — zt -j- z2 —
=0,575. Математическое ожидание числа передаваемых сообщений
у= х — z = 0,5, в том числе обычных сообщений у2 = у — У\~ 0,3.
Математическое ожидание времени от момента поступления со общения до его полной передачи
^ = - ^ - ( 2 5 + 82,5] : 8,27 мин,
а до момента начала передачи
7 |
■ |
52,5) = 4,42 |
мин |
^ож |
^ W “1 |