数学建模：排队论模型

今天来简单介绍一下关于数学建模中排队论模型的基本情况和其在MATLAB中的实现方法：

排队论(Queuing Theory) ，是研究系统随机聚散现象和随机服务系统工作过程的数学理论和方法，又称随机服务系统理论，为运筹学的一个分支。是通过对服务对象到来及服务时间的统计研究，得出这些数量指标（等待时间、排队长度、忙期长短等）的统计规律，然后根据这些规律来改进服务系统的结构或重新组织被服务对象，使得服务系统既能满足服务对象的需要，又能使机构的费用最经济或某些指标最优。它是数学运筹学的分支学科。也是研究服务系统中排队现象随机规律的学科。广泛应用于计算机网络, 生产, 运输, 库存等各项资源共享的随机服务系统。排队论研究的内容有3个方面：统计推断，根据资料建立模型；系统的性态，即和排队有关的数量指标的概率规律性；系统的优化问题。其目的是正确设计和有效运行各个服务系统，使之发挥最佳效益。

下面是排队论模型中涉及的一些指标：

X—顾客相继到达的间隔时间的分布；

Y—服务时间的分布；

M—负指数分布、D—确定型、Ek —k阶爱尔兰分布；

Z—服务台个数；

A—系统容量限制（默认为∞）；

B—顾客源数目（默认为∞）；

C—服务规则（默认为先到先服务FCFS)。

MATLAB中的实现方法如下：

1、打开MATLAB软件，在其主界面的编辑器中写入下列程序：

s=2; %服务台个数
mu=4; %单个服务台能服务的个数
lambda=3; %单位时间可以就诊的人数
ro=lambda/mu;
ros=ro/s;
sum1=0;

for i=0:(s-1)
sum1=sum1+ro.^i/factorial(i);
end

sum2=ro.^s/factorial(s)/(1-ros);

p0=1/(sum1+sum2);
p=ro.^s.*p0/factorial(s)/(1-ros);
Lq=p.*ros/(1-ros);
L=Lq+ro;
W=L/lambda;
Wq=Lq/lambda;
fprintf('排队等待的平均人数为%5.2f人\n',Lq)
fprintf('系统内的平均人数为%5.2f人\n',L)
fprintf('平均逗留时间为%5.2f分钟\n',W*60)
fprintf('平均等待时间为%5.2f分种\n',Wq*60)

2、命名保存好，点击运行按钮，结果如下：

至此，关于排队论模型的介绍基本完毕了，请大家继续关注！！

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