M/G/1/2待ち行列(6)

では「M/G/1/2待ち行列(5)」で考えた分布

  • g(t)=\frac{1}{2}\{\delta((1-c_e)t_e)+\delta((1+c_e)t_e)\}・・・・(47)
  • ただし0{\le}c_e{\le}1

のサービス時間を持つM/G/1/2待ち行列の定常状態分布をc_eを用いる簡易的な式

  • c_e=0の時
    • p(0)=\frac{e^{-u}}{e^{-u}+u}・・・・(40)
    • p(1)=\frac{1-e^{-u}}{e^{-u}+u}・・・・(41)
    • p(2)=1-\frac{1}{e^{-u}+u}・・・・(42)
  • c_e>0の時
    • p(0)=\frac{1}{1+u(c_e^2u+1)^{1/c_e^2}}・・・・(43)
    • p(1)=\frac{(c_e^2u+1)^{1/c_e^2}-1}{1+u(c_e^2u+1)^{1/c_e^2}}・・・・(44)
    • p(2)=1-\frac{(c_e^2u+1)^{1/c_e^2}}{1+u(c_e^2u+1)^{1/c_e^2}}・・・・(45)

で求めた場合と、分布g(t)そのものを用いる厳密な式

  • p(0)=\frac{A}{A+u}・・・・(9)
  • p(1)=\frac{1-A}{A+u}・・・・(11)
  • p(2)=1-\frac{1}{A+u}・・・・(12)
  • ただし
    • A=\frac{1}{2}[\exp(-(1-c_e)u)+\exp(-(1+c_e)u)]・・・・(48)

求めた場合を比較します。c_e=0の時はサービス時間は一定の値t_eになるので、両者が一致するのは明らかです。c_eは「M/G/1/2待ち行列(5)」で述べたように1より大きくはなり得ませんから、c_e=1の場合が最も両者の差が大きいと予想できます。そこで、まずc_e=1として計算します。計算結果を以下のグラフに示します。

  • 図1


グラフの凡例で「_正確」とあるのは式(9)(11)(12)(48)で求めた値、「_近似」とあるのは式(40)〜(45)で求めた値、を示しています。次にc_e^2=0.5(つまりc_e=\sqrt{0.5}\approx{0.707})の場合の結果を示します。

  • 図2


これらを見ると、最大で図1ぐらいの誤差を覚悟すれば、

  • A=\Bigint_0^{\infty}\exp\left(-\frac{t}{t_a}\right)g(t)dt・・・・(16)

を計算しなくてもc_eの値だけで定常状態確率分布を求めることが出来ることが分かります。