M/M/mにおける待ち確率Πの近似の精度

M/M/mにおける待ち確率Πの近似」では近似式

  • \Pi{\approx}u^{sqrt{2(m+1)}-1}・・・・・(1)

を提案しました。では、この近似式はどのくらい信用できるでしょうか? つまり、この近似式の精度はどのくらいでしょうか?
\Pi

  • \Pi=\frac{(mu)^m}{m!(1-u)}p_0・・・・・(2)
    • ただし
    • p_0=\frac{1}{\Bigsum_{k=0}^{m-1}\frac{(mu)^k}{k!}+\frac{(mu)^m} {m!(1-u)}}・・・・・(3)

で厳密に計算出来ました。では、ここでは煩をいとわず式(3)を忠実に計算して近似式(1)と比較してみましょう。
以下がその結果です。

m=1の時は近似式は厳密な式に一致します。それは(1)(2)(3)にm=1を代入すれば明らかです。

m=2の時は

m=5の時は

m=10の時は


m=20の時は

こんな感じになります。
大体、誤差は5%以内になります。