某办公室有两台不同型号的公共打印机联机工作(即单队列多服务器)。已知打印任务到达过程是泊松的,每两分钟到达一个;打印任务持续时间服从负指数分布,其中,打印机 A平均一分钟打印一个任务,打印机B平均两分钟打印一个任务。假设系统只有一个排队空间,且当一个打印任务到达时,如果系统空闲,则优先由A打印机承接打印服务。求打印任务被拒绝的概率、打印任务在系统中的滞留时间、系统中的平均任务数目。
时间: 2024-04-07 19:31:30 浏览: 118
办公室里共享打印机
这是一个 M/M/2/1 排队系统,其中:
- M 表示到达过程是泊松过程;
- M 表示服务时间是负指数分布;
- 2 表示系统有两个服务器,A 和 B;
- 1 表示系统只有一个排队空间。
根据 Little 定理,系统中的平均任务数目等于到达率乘以平均处理时间。因此,我们需要先计算到达率和平均处理时间。
到达率 λ = 1/2 分钟⁻¹。
对于打印机 A,平均处理时间是 1 分钟,因此平均服务率 μA = 1 分钟⁻¹。对于打印机 B,平均处理时间是 2 分钟,因此平均服务率 μB = 0.5 分钟⁻¹。
由 Little 定理可知,系统中的平均任务数目 L = λ / (μA + μB) = 1/3。
为了计算打印任务被拒绝的概率,我们需要先计算系统的稳态概率分布。根据 Jackson 网络定理,我们可以将该系统看作是一个简单的网络,其中节点分别为:
- 0:系统空闲;
- 1:有一个任务在排队;
- 2:有一个任务在打印机 A 上;
- 3:有一个任务在打印机 B 上;
- 4:有两个任务在打印机 A 和 B 上。
根据该系统的状态转移图和平稳流量方程,可以得到以下稳态概率分布:
- π0 = 1/3:系统空闲的概率;
- π1 = λ / (2 μA + μB) = 1/6:有一个任务在排队的概率;
- π2 = μA / (2 μA + μB) = 1/3:有一个任务在打印机 A 上的概率;
- π3 = μB / (2 μA + μB) = 1/6:有一个任务在打印机 B 上的概率;
- π4 = 1/6:有两个任务在打印机 A 和 B 上的概率。
因此,打印任务被拒绝的概率为:
- P_reject = λ π4 = 1/18。
打印任务在系统中的滞留时间可以通过排队论公式得到:
- Wq = λ (1 + P_reject) / (2 μA (1 - ρA) + μB (1 - ρB)) = 4/9 分钟,其中 ρA = λ / μA = 1/2,ρB = λ / μB = 1。
打印任务在系统中的平均时间为:
- W = Wq + 1 / μA + 1 / μB = 23/18 分钟。
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