例題集

M/M/1待ち行列

適用レベル   難易度: ★★
ある単一窓口の宝くじ売り場にやってくる客は,3分に一人の割合のポアソン到着で,一人が宝くじを買うのにかかる時間は平均2分の指数分布に従うとする.このとき,以下の問いに答えよ. (1)窓口が利用されている確率(利用率) (2)待ち行列の平均の長さ (3)平均待ち時間
(1) 平均到着率を$\lambda$(人/分),サービス率を$\mu$(人/分)とすると,それぞれ次のようになる.\par \begin{equation} \displaystyle{\lambda=\frac{1}{3}, \mu=\frac{1}{2}} \end{equation} よって,窓口利用率$\rho$は次のように求められる. \begin{equation} \rho=\lambda/\mu=2/3\simeq 0.66 \end{equation} (2) まず,ポラチェクヒンチンの式より,平均待ち時間$W$は次のようになる. \begin{eqnarray} W&=&\frac{1}{\mu}\frac{\rho}{1-\rho} \\ &=&2 \times \frac{2/3}{1-2/3} \\ &=&4 \mathrm{ [minutes]} \end{eqnarray} 従って,リトルの公式から,平均待ち長さ$\overline{N_q}$は次のように求められる. \begin{eqnarray} \overline{N_q} &=& \lambda \cdot W \\ &=& \frac{1}{3}\times 4 \\ &=& 1.33 \cdots \\ &\simeq&1.33 \mathrm{[persons]} \end{eqnarray} (3)(2)で求めた通りである.