GI/G/s待ち行列の平均待ち時間の近似式(1)

ここから、私が考えたGI/G/s待ち行列の平均待ち時間の近似式

  • CT_q(GI/G/s)\approx\frac{c_a^2+c_e^2[c_a^2(1-u)+u]}{2}\frac{\Pi(M/M/s)}{s(1-u)}t_e・・・・(1)

の導出方法を述べていきます。私は専門家ではないので数学的に厳密な導出になっていないかもしれません。しかし、直感的にはそうであろうと納得出来る説明になっているのではないかと思っています。さて、ここでは導出の大筋を述べます。大筋は以下の通りです。

  • 2)CT_q(D/M/s)を求めるために、Pageの近似式をE_2/M/s待ち行列に適用する。E_2は2次のアーラン分布を表している。こうすることによって、CT_q(D/M/s)CT_q(M/M/s)(既知)とCT_q(E_2/M/s)(未知)によって表わされる。
  • 3)CT_q(E_2/M/s)を、状態遷移図を描いて平衡方程式を立てて解くことを試みる。まずはs=2,3の場合について試みる。しかし、これは簡単には解けない形の無限個の連立一次方程式になっている。そこでジョブ数の多い確率を無視して有限個の連立一次方程式で近似して数値的に解く。しかし、これを行うと稼働率uが1に近いときは無視した確率も無視できなくなる。このためuが1に近い時のCT_q(E_2/M/s)が不正確になる。
  • 4)このためCT_q(E_2/M/s)\Omega(E_2/M/s)で表す近似式を導き出す。上記3)の連立一次方程式を用いて\Omega(E_2/M/s)数値計算する。\Omega(E_2/M/s)u\rightar{1}\Omega(E_2/M/s)\rightar{1}となり発散しないため、uが1に近いときにも精度の高い値を期待出来る。
  • 5)以上からCT_q(D/M/s)の近似値を求める。さらに、この近似値に近い値をもたらす近似式を提案する。両者の値が近いことを確かめる。
  • 6)上記5)で求めたCT_q(D/M/s)の近似式をPageの近似式に代入して式(1)を導出する。