ЖҚКЖ-ДЕГІ ЖАЛПЫ ЖҮЙЕНІҢ ЖҰМЫС ІСТЕУІ ЖӘНЕ МІНЕЗДЕМЕЛЕРІ
ЖҚКЖ-дегі жалпы жүйенің жұмыс істеуі және мінездемелері
Ықтималдық теориясының бір бағыты ретінде жалпылай қызмет көрсету жүйелері (ЖҚКЖ) салыстырмалы түрде жақында қалыптасты. Алғашқы зерттеулер осы жүзжылдықтың басында тәжірибелік қажеттіліктерге байланысты пайда болып, кейіннен дербес ғылым саласына айналды. ЖҚКЖ-ні зерттейтін ғылым жалпылай қызмет көрсету теориясы (ЖҚКТ) деп аталады.
ЖҚКЖ-нің негізінде екі үрдістің түйісуі жатады: сұраныстар ағыны (келіп түсетін талаптар) және қызмет көрсету ағыны. Осы екеуі кездескен кезде сұраныстың жүйеде өткізетін уақыты, күтуі, қызмет алу ықтималдығы сияқты негізгі сипаттамалар қалыптасады.
Қай жерде қолданылады?
ЖҚКЖ алғаш рет телефон желілері мен байланыс тораптарында жан-жақты зерттеле бастады. Қазіргі уақытта бұл бағыт экономикада, өндірісте және сервистік қызметтерде шешуші маңызға ие.
Күнделікті мысалдар
- Телефон станциясы және байланыс желілері
- Жөндеу шеберханасы
- Билет сататын касса
- Дүкен, шаштараз және т.б.
Неліктен маңызды?
- Күту уақытын азайту
- Ресурстарды (арналарды) тиімді жоспарлау
- Қызмет көрсетусіз қалу ықтималдығын төмендету
- Жүйенің үздіксіз жұмысын қамтамасыз ету
Арналар және жүйе құрылымы
Әрбір ЖҚКЖ бірнеше қызмет көрсету бірлігінен тұрады. Бұл бірліктер қызмет көрсету арналары (каналдары) деп аталады.
Арнаға мысалдар
Жұмыс орны, кассир, лифт, байланыс желісі, станок, машина және т.б.
Бір арналы жүйе
Қызмет көрсетуді бір ғана арна атқарады. Кезек пен күту ықтималдығы жоғары болуы мүмкін.
Көп арналы жүйе
Бірнеше арна қатар жұмыс істейді. Жүктеме дұрыс бөлінсе, күту уақыты қысқарады.
Жалпы жағдайда сұраныс кез келген уақытта келіп түсуі мүмкін. Арна бір сұранысқа қызмет көрсетіп болған соң, келесі сұранысты қабылдауға дайын болады. Алайда белгілі бір уақыт аралығында сұраныс саны күрт артса, кезек пайда болады немесе сұраныстардың бір бөлігі қызмет көрсетусіз қалуы мүмкін.
Жүйе күйінің өзгеруі: дискретті оқиғалар
ЖҚКЖ-мен жұмыс істеу үдерісі уақыт бойынша үздіксіз көрінгенімен, жүйенің күйі көбіне дискретті оқиғалар әсерінен өзгереді: жаңа сұраныстың келуі, қызметтің аяқталуы, кезекте күтуге шыдамай сұраныстың кетіп қалуы және т.б.
Негізгі оқиғалар
- Келу: жаңа сұраныс жүйеге түседі
- Қызметтің басталуы: арна босап, сұранысты қабылдайды
- Қызметтің аяқталуы: сұраныс жүйеден шығады
- Бас тарту/кету: кезекке тұрмайды немесе күтіп тұрып шығып кетеді
Неге модель қажет?
ЖҚКЖ пәні жүйені сипаттайтын математикалық модель құруды қамтиды: арналар саны, олардың жұмыс тәртібі, сұраныстардың келу заңдылықтары, қызмет көрсету ережелері және жүйедегі ықтимал оқиғалар.
Тиімділік көрсеткіштері
ЖҚКЖ тиімділігін бағалау үшін бірнеше негізгі көрсеткіш қолданылады. Бұл көрсеткіштер жүйе параметрлеріне тәуелді: арналар саны, олардың өнімділігі, жұмыс режимі, қызмет көрсету тәртібі және т.б.
-
Орташа сұраныс саны
Жүйеде бір мезетте болатын сұраныстардың орташа мөлшері
-
Орташа күту уақыты
Қызмет көрсету басталғанға дейінгі орташа уақыт
-
Кезек ұзындығының ықтималдығы
Белгілі бір сәттегі кезектегі сұраныстар санының ықтимал таралуы
Қызмет көрсетудің екі сценарийі: кезек және қызмет көрсетусіз қалу
Қызмет көрсетусіз қалу
Кейбір жүйелерде барлық орындар бос болмаса, сұраныс бірден қабылданбайды. Мысалы, телефон байланысында қоңырау шалуға сұраныс беріледі, бірақ арна бос болмаса, байланыс орнатылмай, сұраныс қызмет көрсетусіз қалады.
Кезекке тұру
Егер кезек қарастырылса, сұраныстар арна босайтын сәтті күтіп тұрады. Практикада ең жиі кездесетін сценарий осы, сондықтан бұл бағыт кейде кезек теориясы деп те аталады.
Кезек шектелген немесе шектелмеген болуы мүмкін. Бұл шектеулер орын санына және рұқсат етілетін күту уақытына тәуелді.
ЖҚКЖ-ні талдауда қызмет көрсету тәртібі міндетті түрде ескеріледі: сұраныстар кезекпен қызмет ала ма, әлде кездейсоқ таңдала ма.
Кей жағдайларда артықшылық (priority) қолданылады: белгілі бір сұраныстарға кезексіз немесе жоғары басымдықпен қызмет көрсетіледі.