M/D/1の定常状態分布の求め方(2)
「M/D/1の定常状態分布の求め方(1)」の続きです。
ある処理終了直後にシステムにジョブが2個であったならば、その1つ前の処理終了直後にはジョブが3個だった場合と、2個だった場合と、1個だった場合と、0個だった場合が考えられます。
1つ前の処理終了直後3個ある状態が、処理中にジョブが0個到着して次の処理終了直後に2個になる確率は、
- ・・・・・(14)
となります。
次に、1つ前の処理終了直後2個ある状態が、処理中にジョブが1個到着して次の処理終了直後に2個になる確率は、
- ・・・・・(15)
となります。
次に、1つ前の処理終了直後1個ある状態が、処理中にジョブが2個到着して次の処理終了直後に2個になる確率は、
- ・・・・・(16)
となります。
最後に、1つ前の処理終了直後0個ある状態が、しばらくアイドル状態となり、その後ジョブが1個到着して処理が開始され、その処理中に別のジョブが2個到着して処理終了直後に2個になる確率は、
- ・・・・・(17)
となります。よってある処理終了直後にジョブが2個である確率は(14)(15)(16)(17)を足したものになるはずです。つまり
- ・・・・・(18)
これを変形すると
- ・・・・・(19)
式(1)でが、式(8)でが、式(13)でが、すでに求められていますので、これらを(19)に代入するとを求めることが出来ます。
ある処理終了直後にシステムにジョブが3個であったならば、その1つ前の処理終了直後にはジョブが4個だった場合と、3個だった場合と、2個だった場合と、1個だった場合と、0個だった場合が考えられます。
1つ前の処理終了直後4個ある状態が、処理中にジョブが0個到着して次の処理終了直後に3個になる確率は、
- ・・・・・(20)
となります。
次に、1つ前の処理終了直後3個ある状態が、処理中にジョブが1個到着して次の処理終了直後に3個になる確率は、
- ・・・・・(21)
となります。
次に、1つ前の処理終了直後2個ある状態が、処理中にジョブが2個到着して次の処理終了直後に3個になる確率は、
- ・・・・・(22)
となります。
次に、1つ前の処理終了直後1個ある状態が、処理中にジョブが3個到着して次の処理終了直後に2個になる確率は、
- ・・・・・(23)
となります。
最後に、1つ前の処理終了直後0個ある状態が、しばらくアイドル状態となり、その後ジョブが1個到着して処理が開始され、その処理中に別のジョブが3個到着して処理終了直後に3個になる確率は、
- ・・・・・(24)
となります。よってある処理終了直後にジョブが3個である確率は(20)(21)(22)(23)(24)を足したものになるはずです。つまり
- ・・・・・(25)
これを変形すると
- ・・・・・(26)
式(1)でが、式(8)でが、式(13)でが、式(19)でが、すでに求められていますので、これらを(25)に代入するとを求めることが出来ます。
あるいは式(26)を以下のように書き直します。
- ・・・・・(27)
式(27)を一般化すれば
- の時
- ・・・・・(28)
となります。
以上をまとめますと
- ・・・・・(1)
- ・・・・・(8)
- の時
- ・・・・・(28)
これらの式を用いて、任意のについてを求めることが出来ます。
「M/D/1の定常状態分布」に続きます。