Моделирование систем массового обслуживания с использованием метода Монте-Карло

В реальных условиях функционирования СМО имеются переходные режимы, а входящие и исходящие потоки требований не являются простейшими. В этих условиях для оценки качества функционирования СМО используют метод статистических испытаний (метод Монте-Карло). Основой решения задачи исследования функционирования СМО в реальных условиях является статистическое моделирование входящего потока требований и процесса их обслуживания (исходящего потока требований).

Для решения задачи статистического моделирования функционирования СМО должны быть заданы следующие исходные данные:

- описание СМО (тип, параметры, критерии эффективности работы системы);

- параметры закона распределения периодичности поступлений требований в систему;

- параметры закона распределения времени пребывания требования в очереди (для СМО с ожиданием);

- параметры закона распределения времени обслуживания требований в системе.

Решение задачи статистического моделирования функционирования СМО складывается из следующих этапов.

1. Вырабатывают равномерно распределенное случайное число .

2. Равномерно распределенные случайные числа преобразуют в величины с заданным законом распределения:

- интервал времени между поступлениями требований в систему (D t _тр);

- время ухода заявки из очереди (для СМО с ограниченной длиной очереди);

- длительность времени обслуживания требования каналами (D t _об).

3. Определяют моменты наступления событий:

- поступление требования на обслуживание;

- уход требования из очереди;

- окончание обслуживания требования в каналах системы.

4. Моделируют функционирование СМО в целом и накапливают статистические данные о процессе обслуживания.

5. Устанавливают новый момент поступления требования в систему, и вычислительная процедура повторяется.

6. Определяют показатели качества функционирования СМО путем обработки результатов моделирования методами математической статистики.