Основные компоненты систем массового обслуживания. Классификация систем массового обслуживания.

Системы массового обслуживания (СМО)— это такие системы, в которые в случайные моменты времени поступают заявки на обслуживание, при этом поступившие заявки обслуживаются с помощью имеющихся в распоряжении системы каналов обслуживания.

Примерами систем массового обслуживания могут служить:

магазины;

банки;

ремонтные мастерские; почтовые отделения;

посты технического обслуживания автомобилей, посты ремонта автомобилей;

персональные компьютеры, обслуживающие поступающие заявки или требования на решение тех или иных задач; аудиторские фирмы;

отделы налоговых инспекций, занимающиеся приемкой и проверкой текущей отчетности предприятий; телефонные станции и т.д.

Основными компонентами системы массового обслуживания любого вида являются:

-входной поток поступающих требований или заявок на обслуживание; -дисциплина очереди;

-механизм обслуживания.

Раскроем содержание каждого из указанных выше компонентов.

Входной поток требований. Для описания входного потока требуется задать вероятностный закон, определяющий последовательность моментов поступления требований на обслуживание и указать количество таких требований в каждом очередном поступлении. При этом, как правило, оперируют понятием «вероятностное распределение моментов поступления требований». Здесь могут поступать как единичные, так и групповые требования (требования поступают группами в систему). В последнем случае обычно речь идет о системе обслуживания с параллельно-групповым обслуживанием.

Дисциплина очереди — это важный компонент системы массового обслуживания, он определяет принцип, в соответствии с которым поступающие на вход обслуживающей системы требования подключаются из очереди к процедуре обслуживания. Чаще всего используются дисциплины очереди, определяемые следующими правилами:

первым пришел - первый обслуживаешься;

пришел последним — обслуживаешься первым;

случайный отбор заявок;

отбор заявок по критерию приоритетности;

ограничение времени ожидания момента наступления обслужи вания (имеет место очередь с ограниченным временем ожидания обслуживания, что ассоциируется с понятием «допустимая дли на очереди»).

Механизм обслуживания определяется характеристиками самой процедуры обслуживания и структурой обслуживающей системы. К характеристикам процедуры обслуживания относятся: продолжительность процедуры обслуживания и количество требований, удовлетворяемых в результате выполнения каждой такой процедуры. Для аналитического описания характеристик процедуры обслу живания оперируют понятием «вероятностное распределение времени обслуживания требований».

Следует отметить, что время обслуживания заявки зависит от характера самой заявки или требований клиента и от состояния и возможностей обслуживающей системы. В ряде случаев приходится также учитывать вероятность выхода обслуживающего прибора по истечении некоторого ограниченного интервала времени.

Структура обслуживающей системы определяется количеством и взаимным расположением каналов обслуживания (механизмов, приборов и т. п.). Прежде всего следует подчеркнуть, что система обслуживания может иметь не один канал обслуживания, а несколько; система такого рода способна обслуживать одновременно несколько требований. В этом случае все каналы обслуживания предлагают одни и те же услуги, и, следовательно, можно утверж дать, что имеет место параллельное обслуживание.

Система обслуживания может состоять из нескольких разно типных каналов обслуживания, через которые должно пройти каж дое обслуживаемое требование, т. е. в обслуживающей системе процедуры обслуживания требований реализуются последовательно. Механизм обслуживания определяет характеристики выходящего (обслуженного) потока требований.

Рассмотрев основные компоненты систем обслуживания, можно констатировать, что функциональные возможности любой системы массового обслуживания определяются следующими основными факторами:

-вероятностным распределением моментов поступлений заявок на обслуживание (единичных или групповых);

-вероятностным распределением времени продолжительности обслуживания;

-конфигурацией обслуживающей системы (параллельное,

последовательное или параллельно-последовательное обслуживание); -количеством и производительностью обслуживающих каналов; -дисциплиной очереди; мощностью источника требований.

Классификация систем массового обслуживания.

1. По характеру источника требований различают СМО с конечным и бесконечным количеством требований на входе.

В первом случае в системе циркулирует конечное, обычно постоянное количество требований, которые после завершения обслуживания возвращаются в источник.

Во втором случае источник генерирует бесконечное число требований. Пример 1. Цех с постоянным количеством станков или определенное количество ПЭВМ в терминальном классе, требующих постоянного профилактического осмотра и ремонта.

Пример 2. Сеть Internet с бесконечным требованием на входе, любой магазин, парикмахерская и т.д.

Первый вид СМО называют замкнутой, второй - разомкнутой. СМО различают:

По дисциплине обслуживания: обслуживание в порядке поступления;

обслуживание в случайном порядке (в соответствии с заданным законом распределения);

обслуживание с приоритетом.

по характеру организации: с отказами; с ожиданиями; с ограничением ожидания.

В первом случае заявка получает отказ, когда канал занят. Во втором случае - ставится в очередь и ждет освобождения канала. В третьем случае вводится ограничения на длительность ожидания.

По количеству единиц обслуживания: одноканальные;

двухканальные; многоканальные

По числу этапов (фаз) обслуживания - на однофазные и многофазные. (Примером многофазных СМО может служить любая поточная линия).

По свойствам каналов: на однородные, когда каналы имеют одинаковую характеристику и неоднородные в противном случае.