-
V-1
Sistemi opsluivanja sa ogranienom populacijom klijenata
Zatvoreni sistemi opsluivanja Izvor klijenata (jedinica) je vaan
element sistema opsluivanja. U modelima koji su do sad razmatrani,
pretpostavljalo se da je izvor klijenata (jedinica) neogranien. Ova
pretpostavka je osnovna u karakteristika Poisson-ovog procesa
dolaska jedinica u sistem. U sluaju zatvorenih sistema opsluivanja,
umesto Poisson-ovog dolaznog procesa klijenata (jedinica) u sistem
i neogranienog izvora klijenata (jedinica), populacija moguih
klijenata (jedinica) koji zahtevaju opsluivanje je konana tj. izvor
klijenata (jedinica) je konaan. *1 Konfiguracija sistema je takva
da postoji ukupno N klijenata (jedinica) koji mogu da zahtevaju
opsluivanje. Svaki klijent (jedinica) prolazi kroz dve alternativne
faze: klijentu nije potrebno opsluivanje i klijentu je potrebno
opsluivanje. Primeri zatvorenih sistema opsluivanja su: populacija
maina koje zahtevaju popravku kada se pokvare, zatvorena raunarska
mrea sa serverima itd. Model zatvorenog sistema opsluivanja spada u
sluajne homogene (intenziteti ispostavljanja zahteva za
opsluivanjem i intenziteti opsluivanja su konstantni i u optem
sluaju zavise od stanja sistema) procese Markov-a tipa raanja i
umiranja. Kod zatvorenog sistema opsluivanja klijenti tj. zahtevi
za opsluivanjem dolaze iz sistema. Intenzitet dolaska zahteva za
opsluivanjem zavisi od stanja sistema. Sistem ima N jedinica.
Stanje sistema se odreuje na osnovu toga koliko je jedinica
ispostavilo zahtev za opsluivanjem. Svaka jedinica moe u
proizvoljnom trenutku da ispostavi zahtev za opsluivanjem. Dok se
data jedinica ne opslui ne moe ponovo da ispostavi zahtev za
opsluivanjem. Intenzitet zahteva za opsluivanjem zavisi kako od
broja jedinica u sistemu tako i od broja jedinica koje su
ispostavile zahtev za opsluivanjem. *2 Svaka jedinica moe sa
intenzitetom da ispostavi zahtev za opsluivanjem, to predstavlja
recipronu vrednost srednjeg vremena izmeu ispostavljanja dva
uzastopna zahteva za opsluivanjem. *3 Broj kanala za opsluivanje
moe biti jedan ili vie. Intenzitet opsluivanja svakog kanala za
opsluivanje je i predstavlja recipronu vrednost srednjeg vremena
trajanja opsluivanja = /1tops . *4 U zavisnosti od broja kanala za
opsluivanje c, ispostavljeni zahtevi za opsluivanjem se opsluuju
ili ekaju na opsluivanje.
-
V-2
Jednokanalni zatvoreni sistem opsluivanja Osnovne karakteristike
jednokanalnog zatvorenog sistema opsluivanja su: *5 u sistemu se
nalazi N klijenata (jedinica) i jedan kanal za opsluivanje (c=1),
vreme izmeu dva uzastopna zahteva za opsluivanjem je raspodeljeno
po
eksponencijalnoj raspodeli sa intenzitetom . Intenziteti zahteva
za opsluivanjem u zavisnosti od stanja sistema imaju sledee
vredosti:
=
-
V-3
Na osnovu matrice Q (2) formira se dijagram promene stanja
jednokanalnog zatvorenog sistema opsluivanja: *8 (V-1)
Slika V-1. Dijagram promene stanja jednokanalnog zatvorenog
sistema
opsluivanja. Elipsama su predstavljena stanja sistema dok
brojevi unutar elipsi predstavljaju koliko je jedinica u datom
trenutku ispostavilo zahtev za opsluivanjem. Ako u odreenom
trenutku k jedinica zahteva opsluivanje, tada N-k jedinica ne
zahteva opsluivanje i tada je ukupni intenzitet zahteva za
opsluivanjem u tom stanju (N-k). Maksimalan broj zahteva za
opsluivanjem je N, koliko i ima jedinica u sistemu. Strelice koje
povezuju stanja sistema predstavljaju mogue prelaske iz stanja u
stanje zatvorenog sistema opsluivanja sa odgovarajuim intenzitetima
( intenzitet dolazaka zahteva za opsluivanjem, intenzitet
opsluivanja). Stanja sistema karakteriu se verovatnoama stanja
sistema. Promena verovatnoa stanja sistema u vremenu opisuje se
diferencijalnim jednainama stanja sistema. Sistem diferencijalnih
jednaina koji opisuje promenu verovatnoa stanja jednokanalnog
zatvorenog sistema opsluivanja je sledei:
)t(p)t(pN)t(p 10'0 += ;
.................................. ( ) ( )[ ]
)t(p)t(pkN)t(p1kN)t(p 1kk1k'k + +++= ; k=1,...N-1.
.................................. )t(p)t(p)t(p N1N
'N = . (3)
Za sluaj kada t , (osobina ergodinosti homogenog sluajnog
procesa Markov-a) verovatnoe stanja sistema ne zavise od poetnih
uslova, poetnog trenutka i prvi izvodi verovatnoa stanja tee nuli
tj. 0)t(p'k pa samim tim i verovatnoe stanja postaju konstantne kk
p)t(p . Tada sistem diferencijalnih jednaina prelazi u sistem
algebarskih jednaina oblika:
10 ppN0 += ; .................................. ( ) ( )[ ] 1kk1k
ppkNp1kN0 + +++= ; k=1,...N-1.
..................................
N1N pp0 = . (4)
-
V-4
Sistem algebarskih jednaina (4) predstavlja homogeni sistem
algebarskih jednaina, za ije reavanje je potrebno uvesti jo jednu
dodatnu jednainu. Ta dodatna jednaina je tzv. normirajui uslov tj.
da je suma svih verovatnoa stanja jednaka jedinici:
1pN
0kk =
=. (5)
Reavanje sistema (4) vri se tako to se sve verovatnoe stanja
sistema izraze preko verovatnoe stanja 0p i nakon toga se tako
izraene verovatnoe stanja zamene u jednainu (5) iz koje se na kraju
odredi verovatnoa stanja 0p . Verovatnoe stanja sistema
)p...,,p...,,p,p( Nk21 izraene iz sistema algebarskih jednaina (4)
imaju sledei oblik:
01 pNp = ,
( ) 02
2 p1NNp
= ,
..................................
( ) 0k
k p)1kN(...1NNp
+= . (6)
Uvoenjem smene = / prethodni izrazi se mogu napisati uopteno
kao: *9
0k
k p)!kN(!Np = . (7)
Zamenom izraza (7) u jednainu (5) dobija se izraz za verovatnou
stanja sistema
0p : *9
=
= N
0k
k0
)!kN(!N
1p . (8)
Zamenom izraza (8) u izraze (6) dobijaju se izrazi za verovatnoe
stanja
)p...,,p...,,p,p( Nk21 . Karakteristike jednokanalnog zatvorenog
sistema opsluivanja *10 Karakteristike koje opisuju rad
jednokanalnog zatvorenog sistema opsluivanja su sledee:
-
V-5
1. Verovatnoa da u sistemu nema zahteva za opsluivanjem tj.
verovatnoa da je kanal za opsluivanje slobodan:
0sk pP = . (9) 2. Srednji broj zahteva koji se opsluuje (srednji
broj zauzetih kanala, verovatnoa
zauzetosti kanala za opsluivanje): 00N210z p1)p1(1p1...p1p1p0c
==++++= . (10)
3. Srednji broj jedinica koje su ispostavile zahtev za
opsluivanjem:
=
=++++= N0k
kN210 pkpN...p2p1p0L . (11)
Svaka jedinica koja nije ispostavila zahtev za opsluivanjem,
ispostavlja zahtev za opsluivanjem sa intenzitetom . Srednji broj
jedinica koje nisu ispostavile zahtev za opsluivanjem je )LN( .
Tako da je intenzitet ispostavljanja zahteva za opsluivanjem )LN( .
Sa druge srednji broj zahteva koji se opsluuje intenzitetom je zc .
Izjednaavanjem srednjeg broja jedinica koje nisu ispostavile zahtev
za opsluivanjem i srednjeg broja zahteva koji se opsluuje dobija
se:
= zc)LN( , = )p1()LN( 0 , )p1()LN( 0=
= )p1(NL 0 (11a)
4. Srednji broj zahteva koji ekaju na opsluivanje:
=
+=++++=1N
1k1kN432q pkp)1N(...p3p2p1L . (12)
ili
+=
== 11)p1(N)p1(p1NcLL 000zq . (12a) 5. Srednje vreme ekanja
zahteva na opsluivanje
Ovo vreme zavisi od stanja sistema kada nastane zahtev za
opsluivanjem, tj. u stanju sistema X=0 ( 0p ) kanal za opsluivanje
je slobodan i nema ekanja
na opsluivanje, ispostavljeni zahtev za opsluivanjem odmah
poinje da se servisira.
u stanju sistema X=1 ( 1p ) kanal za opsluivanje je zauzet, nema
zahteva za opsluivanjem u redu i novoispostavljeni zahtev treba da
eka zavretak tekueg opsluivanja, to iznosi = /1tops .
-
V-6
u stanju sistema X=2 ( 2p ) kanal za opsluivanje je zauzet,
jedan zahtev za opsluivanjem je u redu i novoispostavljeni zahtev
treba da eka zavretak tekueg opsluivanja i opsluivanja postojeeg
zahteva u redu, to iznosi
= /2t2 ops , itd.
Srednje vreme ekanja zahteva na opsluivanje dobija se primenom
Little-ove formule kao:
=q
qL
W . (13)
gde se proseni intenzitet dolaznog toka odreuje iz sledeeg
izraza:
==
== N0k
kN
0kkk p)kN(p .
6. Srednje vreme ne funkcionisanja jedinice koja zahteva
opsluivanje predstavlja
srednje vreme koje zahtev za opsluivanjem eka na opsluivanje
uveano za vreme potrebno da se jedinica (zahtev) opslui i odreuje
se kao:
+=1WW q . (14)
Takoe, srednje vreme ne funkcionisanja jedinice koja zahteva
opsluivanje moe se odrediti primenom Little-ove formule kao:
=LW . (14a)
gde se proseni intenzitet dolaznog toka odreuje kao i u sluaju
za qW .
7. Verovatnoa da zahtev za opsluivanjem nee ekati na
opsluivanje:
0to pP = . (15) Viekanalni zatvoreni sistem opsluivanja Osnovne
karakteristike viekanalnog zatvorenog sistema opsluivanja su: *11 u
sistemu se nalazi N klijenata (jedinica) i c kanala za opsluivanje
(N>c), vreme izmeu dva uzastopna zahteva za opsluivanjem je
raspodeljeno po
eksponencijalnoj raspodeli sa intenzitetom . Intenziteti zahteva
za opsluivanjem u zavisnosti od stanja sistema imaju sledee
vredosti:
-
V-7
=
-
V-8
1N1Ncc.0.0.00]c[.0.0.00
0]1)1N(N[.0.0.00.........00.c.0.0000.]c)cN[(.0.0000.)1cN(.0.00.........00.0.)1k(.0000.0.]k)kN[(.0000.0.)1kN(.00.........00.0.0.2000.0.0.])1N[(00.0.0.NN
Q
++
+
+
+
++
+
=
(17) Na osnovu matrice Q (17) formira se dijagram promene stanja
viekanalnog zatvorenog sistema opsluivanja: (V-2) *14
Slika V-2. Dijagram promene stanja viekanalnog zatvorenog
sistema
opsluivanja. Da bi viekanalni zatvoreni sistem opsluivanja imao
smisla potrebno je da broj jedinica u sistemu (N) bude vei od broja
kanala za opsluivanje (c) tj. N>c. Elipsama su predstavljena
stanja sistema dok brojevi unutar elipsi predstavljaju koliko je
jedinica u datom trenutku ispostavilo zahtev za opsluivanjem. Ako u
odreenom trenutku k jedinica zahteva opsluivanje, tada N-k jedinica
ne zahteva opsluivanje i tada je ukupni intenzitet zahteva za
opsluivanjem u tom stanju (N-k). Maksimalan broj zahteva za
opsluivanjem je N, koliko i ima jedinica u sistemu. Strelice koje
povezuju stanja sistema predstavljaju mogue prelaske iz stanja u
stanje zatvorenog sistema opsluivanja sa odgovarajuim intenzitetima
( intenzitet dolazaka zahteva za opsluivanjem, intenzitet
opsluivanja).
-
V-9
Stanja sistema karakteriu se verovatnoama stanja sistema.
Promena verovatnoa stanja sistema u vremenu opisuje se
diferencijalnim jednainama stanja sistema. Sistem diferencijalnih
jednaina koji opisuje promenu verovatnoa stanja viekanalnog
zatvorenog sistema opsluivanja je sledei:
)t(p)t(pN)t(p 10'0 += ;
.................................. ( ) ( )[ ]
)t(p)1k()t(pkkN)t(p1kN)t(p 1kk1k'k + ++++= ;
k=1,...,c-1. ..................................
( ) ( )[ ] )t(pc)t(pccN)t(p1cN)t(p 1cc1c'c + +++=
..................................
( ) ( )[ ] )t(pc)t(pcrcN)t(p1rcN)t(p 1rcrc1rc' rc +++++ +++=
r=1,...,N-c-1. ..................................
)t(p)t(p)t(p N1N'N = . (18)
Za sluaj kada t , (osobina ergodinosti homogenog sluajnog
procesa Markov-a) verovatnoe stanja sistema ne zavise od poetnih
uslova, poetnog trenutka i prvi izvodi verovatnoa stanja tee nuli
tj. 0)t(p'k pa samim tim i verovatnoe stanja postaju konstantne kk
p)t(p . Tada sistem diferencijalnih jednaina prelazi u sistem
algebarskih jednaina oblika:
10 ppN0 += ; .................................. ( ) ( )[ ] 1kk1k
p)1k(pkkNp1kN0 + ++++= ; k=1,...,c-1.
.................................. ( ) ( )[ ] 1cc1c pcpccNp1cN0 +
+++= .................................. ( ) ( )[ ] 1rcrc1rc
pcpcrcNp1rcN0 ++++ +++= ,r=1,.,N-c-1.
..................................
N1N pp0 = . (19) Sistem algebarskih jednaina (19) predstavlja
homogeni sistem algebarskih jednaina, za ije reavanje je potrebno
uvesti jo jednu dodatnu jednainu. Ta dodatna jednaina je tzv.
normirajui uslov tj. da je suma svih verovatnoa stanja jednaka
jedinici:
-
V-10
1ppcN
1rrc
c
0kk =+
=+
=. (20)
Reavanje sistema (19) vri se tako to se sve verovatnoe stanja
sistema izraze preko verovatnoe stanja 0p i nakon toga se tako
izraene verovatnoe stanja zamene u jednainu (20) iz koje se na
kraju odredi verovatnoa stanja 0p . Verovatnoe stanja sistema
)p...,,p...,,p,p( ck21 izraene iz sistema algebarskih jednaina (19)
imaju sledei oblik:
01 pNp = ,
( ) 02
2 p1NN21p
= ,
( ) ( ) 03
3 p2N1NN61p
= ,
..................................
( ) 0k
k p)1kN(...1NN!k1p
+= . (21)
Uvoenjem smene = / prethodni izrazi se mogu napisati uopteno
kao: *15 0
kk pk
Np
= , k=1,...,c; (22)
gde je:
)!kN(!k
!NkN
=
. Verovatnoe stanja sistema )p...,,p...,,p,p( Nrc1cc ++ izraene
iz sistema algebarskih jednaina (19) imaju sledei oblik:
0
1c
1c p)!1cN(!cc!Np
=
++ ,
0
2c
22c p)!2cN(!cc!Np
=
++ ,
0
3c
33c p)!3cN(!cc!Np
=
++ ,
..................................
-
V-11
0
rc
rrc p)!rcN(!cc!Np
=
++ . (23)
Uvoenjem smena = / i )c/( = prethodni izrazi se mogu napisati
uopteno kao: *15
0rcc
rc p)!rcN(!c!Np
=+ , r=1,...,N-c; (24) Zamenom izraza (22) i (24) u jednainu
(20) dobija se izraz za verovatnou stanja sistema 0p : *15
=
=
+
= c0k
cN
1r
rcck
0
)!rcN(!c!N
kN
1p . (25)
Zamenom izraza (25) u izraze (21) i (23) dobijaju se izrazi za
verovatnoe stanja
)p...,,p...,,p...,,p...,,p,p( Nrcck21 + . Karakteristike
viekanalnog zatvorenog sistema opsluivanja *16 Karakteristike koje
opisuju rad viekanalnog zatvorenog sistema opsluivanja su sledee:
1. Verovatnoa da u sistemu nema zahteva za opsluivanjem tj.
verovatnoa da su
kanali za opsluivanje slobodni: 0sk pP = . (26)
2. Srednji broj zahteva koji se opsluuje (srednji broj zauzetih
kanala):
N1cc210z pc...pc...pc...p2p1p0c +++++++= + ,
)ppp1(cp)1c(...p2p1p0c 1c101c210z +++++= . (27)
3. Srednji broj jedinica koje su ispostavile zahtev za
opsluivanjem:
=
=++++= N0k
kN210 pkpN...p2p1p0L . (28)
Svaka jedinica koja nije ispostavila zahtev za opsluivanjem,
ispostavlja zahtev za opsluivanjem sa intenzitetom . Srednji broj
jedinica koje nisu ispostavile zahtev za opsluivanjem je )LN( .
Tako da je intenzitet ispostavljanja zahteva za opsluivanjem )LN(
.
-
V-12
Sa druge srednji broj zahteva koji se opsluuje intenzitetom je
zc . Izjednaavanjem srednjeg broja jedinica koje nisu ispostavile
zahtev za opsluivanjem i srednjeg broja zahteva koji se opsluuje
dobija se:
= zc)LN( ,
=zcNL (28a)
4. Srednji broj zahteva koji ekaju na opsluivanje:
=
+++ =+++=cN
1rrcN1c1cq prp)cN(...p2p1L . (29)
ili
+==11cNcLL zzq . (29a)
5. Srednje vreme ekanja zahteva na opsluivanje
Ovo vreme zavisi od stanja sistema kada nastane zahtev za
opsluivanjem, tj. u stanjima sistema X=0, x=1, ..., X=c-1 ( 1c10
p,...,p,p ) makar jedan kanal
za opsluivanje je slobodan i nema ekanja na opsluivanje,
ispostavljeni zahtev za opsluivanjem odmah poinje da se
servisira.
u stanju sistema X=c ( cp ) svi kanali za opsluivanje su
zauzeti, nema zahteva za opsluivanjem u redu i novoispostavljeni
zahtev treba da eka zavretak nekog od tekuih opsluivanja, to iznosi
)c/(1tops = .
u stanju sistema X=c+1 ( )p 1c+ svi kanali za opsluivanje su
zauzeti, jedan zahtev za opsluivanjem je u redu i novoispostavljeni
zahtev treba da eka ili zavretak jednog tekueg opsluivanja i
opsluivanja postojeeg zahteva u redu ili bilo koja dva tekua
opsluivanja, to iznosi )c/(2t2 ops = , itd.
Srednje vreme ekanja zahteva na opsluivanje dobija se primenom
Little-ove formule kao:
=q
qL
W . (30)
gde se proseni intenzitet dolaznog toka odreuje iz sledeeg
izraza:
==
== N0k
kN
0kkk p)kN(p .
6. Srednje vreme ne funkcionisanja jedinice koja zahteva
opsluivanje predstavlja
srednje vreme koje zahtev za opsluivanjem eka na opsluivanje
uveano za vreme potrebno da se jedinica (zahtev) opslui i odreuje
se kao:
-
V-13
+=1WW q . (31)
Takoe, srednje vreme ne funkcionisanja jedinice koja zahteva
opsluivanje moe se odrediti primenom Little-ove formule kao:
=LW . (31a)
gde se proseni intenzitet dolaznog toka odreuje kao i u sluaju
za qW .
7. Verovatnoa da zahtev za opsluivanjem nee ekati na
opsluivanje:
=
= 1c0k
kto pP . (32)
-
V-14
Sistemi opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica i grupnim
opsluivanjem jedinica Do sada razmatrani sistemi opsluivanja nisu
uzimali u obzir specifinosti kao to su grupni dolazak jedinica u
sistem, grupno opsluivanje, prioritetno opsluivanje itd., koje
komplikuju modeliranje sistema opsluivanja. Ove specifinosti e se
sad uzeti u obzir, u ogranienom smislu, tako da je i dalje mogue
primeniti sluajni proces Markov-a pri modeliranju sistema
opsluivanja. Sistemi opsluivanja kod kojih jedinice dolaze i/ili se
opsluuju u grupama nazivaju se bulk queues. Sistemi opsluivanja sa
grupnim dolaskom jedinica u sistem Dosada razmatrani modeli sistema
opsluivanja, predpostavljali su da jedinice dolaze u sistem jedna
po jedna. Postoji mnogo situacija gde jedinice dolaze u sistem u
grupama, npr. ulazak ljudi u restoran. U narednom tekstu bie
prikazan jednokanalni sistem opsluivanja sa grupnim dolaskom
jedinica i konanim brojem mesta u sistemu. Karakteristike
jednokanalnog sistema opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica u
sistem i ogranienim brojem mesta u sistemu su sledee: *17 sistem
ima jedan kanal za opsluivanje (c=1), dok se u sistemu moe nai
maksimalno n jedinica. jedinice u sistem dolaze u grupama.
Vremenski intervali izmeu dolazaka grupa
jedinica u sistem su raspodeljeni po eksponencijalnoj raspodeli.
Veliina grupe jedinica koja dolazi u sistem nije konstantna, tj.
razlikuje se od trenutka do trenutka dolaska grupe jedinica u
sistem. U optem sluaju srednje intenzitet nailaska grupe jedinica u
sistem je promenljiva veliina koja moe da zavisi od npr. veliine
grupe, da bude raspodeljena po nekom teorijskom zakonu raspodele
ili da bude isti za bilo koju veliinu grupe.
jedinice se opsluuju pojedinano. Vreme trajanja opsluivanja
jedinica raspodeljeno je po eksponencijalnoj raspodeli sa
parametrom tj. opsluivanje jedinica predstavlja proces
umiranja.
Kendall - ova oznaka ovog sistema je M[X]/M/1/n. pravilo
prihvatanja iz reda na opsluivanje je "prva prispela - prva
opsluena"
(FIFO). Proces dolaska jedinica (u grupama) i proces opsluivanja
jedinica su nezavisni jedan od drugog. Stanje sistema se odreuje na
osnovu broja jedinica u sistemu. Ukoliko se posmatra samo dolazak
jedinica (grupa) u sistem i ako se uoi stanje sistema X=i oigledno
je da se u stanje X=i moe prei iz bilo kog stanja koje se nalazi sa
leve
-
V-15
strane stanja X=i (tj. iz stanja: 0,1, ... ,i-1), to odgovara
pretpostavci o promenljivoj veliini grupe jedinica koje dolaze u
sistem. Slino, iz stanja X=i mogue je prei u bilo koje stanje koje
se nalazi sa desne strane stanja X=i (tj. u stanja: i+1, ... ,n) to
takoe odgovara pretpostavci o promenljivoj veliini grupe jedinica
koja dolazi u sistem. Ukoliko se sistem nalazi u stanju X=i tada je
najvea grupa jedinica koja moe doi u sistem i biti u potpunosti
prihvaena veliine (n-i). Ako se na ulazu u sistem pojavi vea grupa
jedinica tada e samo (n-i) jedinica iz grupe biti prihvaeno u
sistem a ostale jedinice iz grupe e dobiti otkaz. *18 Ako se
posmatra samo opsluivanje jedinica, i ako se uoi stanje sistema X=i
oigledno je da se u stanje X=i moe prei samo iz stanja koja su sa
desne strane stanja X=i tj. iz stanja X=i+1. Slino, iz stanja X=i
je jedino mogue prei u stanje X=i1 koje je sa leve strane u odnosu
na stanje X=i. *18 U skladu sa prethodnim tekstom i injenicom da
intenzitet dolaska grupe jedinica i intenzitet opsluivanja ne
zavise od vremena, matrica intenziteta prelaska (tranzicije) Q za
jednokanalni sistem opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica i
konanim brojem mesta u sistemu je oblika:
1n1n
n,1nn,1n
n,2n1n,2n
n,1rn1n,1rn
n,rn1n,rnn
1rnjj,rn
n,1rn1n,1rnrn,1rn
n,1r1n,1rrn,1r
n,r1n,rrn,rn
1rjj,r
n,1r1n,1rrn,1rr,1r
n,23n,0rn,2r,2
n,12n,0rn,1r,1n
2jj,1
n,01n,0rn,0r,01,0n
1jj,0
...0..0.00)(...0..0.00
...0..0.00............
.....0.00
...)(..0.00
.....0.00............
......00
.....)(.00
......00............
......0
......)(
......
Q
++
++
+=
+++
+=
=
=
+
+
+
+
=
(33) Na osnovu matrice Q (33) formira se dijagram promene stanja
jednokanalnog sistema opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica i
konanim brojem mesta u sistemu: *19 (V-3)
-
V-16
Slika V-3. Dijagram promene stanja jednokanalnog sistema
opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica u sistem i ogranienim
brojem mesta u sistemu.
Zamenom matrice Q (33) u izraz (15 predavanje 04) dobija se
sistem diferencijalnih jednaina koji opisuje stanja jednokanalnog
sistema opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica u sistem i
ogranienim brojem mesta u sistemu:
( ) )t(p)t(p)(dt
tdp10
n
1jj,0
0 += =
;
M
)t(p)t(p)()t(pdt
)t(dp1i
1i
0ji
n
1ijj,iji,j
i += += ++= ; i=1, ...., n1,
M (34)
=
= 1n0j
njn,jn )t(p)t(pdt
)t(dp ;
Za sluaj kada t , (osobina ergodinosti homogenog sluajnog
procesa Markov-a) verovatnoe stanja sistema ne zavise od poetnih
uslova, poetnog trenutka i prvi izvodi verovatnoa stanja tee nuli
tj. 0)t(p'k pa samim tim i verovatnoe stanja postaju konstantne kk
p)t(p . Tada sistem diferencijalnih jednaina prelazi u sistem
algebarskih jednaina oblika:
10n
1jj,0 pp)(0 +=
=;
M
1i1i
0ji
n
1ijj,iji,j pp)(p0 +
= += ++= ; i=1, ...., n1,
M (35)
=
= 1n0j
njn,j pp0 ;
Sistem algebarskih jednaina (35) predstavlja homogeni sistem
algebarskih jednaina, za ije reavanje je potrebno uvesti jo jednu
dodatnu jednainu. Ta
-
V-17
dodatna jednaina je tzv. normirajui uslov tj. da je suma svih
verovatnoa stanja jednaka jedinici:
1pn
0ii =
= (36)
Intenzitet dolaska grupe jedinica u sistem, kao to je napred
reeno, moe se odreivati na vie naina i to: *20 a) Srednje
intenzitet dolaska grupe jedinica u sistem je obrnuto proporcijalan
veliini grupe podignutim na stepen k (k=1,2, .... ):
kj,i ji = , i=0,1, ... ,n; j=0,1, ... ,n; ij
gde je srednji intenzitet dolaska jedne jedinice u sistem. b)
Intenzitet dolaska grupe jedinica u sistem je odreen diskretnom
teorijskom raspodelom definisanom na konanom skupu ili empirijskom
diskrenom raspodelom. c) Srednji intenzitet dolaska grupa razliitih
veliina u sistem je isti i konstantan tj. = j,i , i=0,1, ... ,n;
j=0,1, ... ,n; ij U ovom sluaju sistem diferencijalnih jednaina
(34) koji opisuje stanje jednokanalnog sistema opsluivanja sa
grupnim dolaskom jedinica u sistem i ogranienim brojem mesta u
sistemu mogue je reiti u analitikom obliku. Tada se poslednja
jednaina sistema (34) uz uslov pi(t)=1 transformie u linearnu
nehomogenu diferencijalnu jednainu prvog reda oblika:
( ) =++ )t(pdt
)t(dpn
n ,
ije je reenje oblika:
t)(0nn e)p()t(p
+++++
= . Dalji postupak reavanja se sastoji u zamenjivanju dobijenog
reenja u prethodnu jednainu (n-1), koja se takoe svodi na linearnu
nehomogenu diferencijalnu jednainu prvog reda. Isti postupak se
ponavlja do druge diferencijalne jednaine sistema (34) tj. do
diferencijalne jednaine koja definie verovatnou p1(t).
Diferencijalne jednaine sistema (34) u intervalu od n-1, ...,1
svode se na sledei oblik linearne nehomogene diferencijalne
jednaine:
-
V-18
[ ] +=
==+++ n1ij
jii )1n(,...,2,1i),t(p)t(p)1in(dt
)t(dp
gde su: pj(t) verovatnoe stanja u zavisnosti od vremena odreene
u prethodnom postupku. Prva jednaina sistema (34) se takoe svodi na
nehomogenu linearnu diferencijalnu jednainu prvog reda i ima sledei
oblik:
=
=+ r1j
j00 )t(p)t(p)1n(dt
)t(dp .
Na ovaj nain se dobija jedno po jedno reenje za verovatnoe
stanja sistema. Poetni uslovi ( n,...,1,0i,p)0(p 0ii == ) se
uzimaju u obzir pri reavanju svake diferencijalne jednaine sistema
(34) posebno. d) Srednji intenzitet dolaska grupe veliine r je
konstantan tj. , dok su srednji intenziteti dolaska grupa drugih
veliina jednaki nuli. Srednji intenziteti dolazaka su tada
definisani kao:
==
rji0rji
j,i , i=0,1, ... ,n; j=0,1, ... ,n; ij. (37) U sluaju r=1
jednokanalni sistem opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica u
sistem i ogranienim brojem mesta u sistemu svodi se na jednokanalni
sistem opsluivanja sa pojedinanim dolaskom jedinica u sistem i
ogranienim brojem mesta u redu. Osnovne karakteristike
jednokanalnog sistema opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica u
sistem i ogranienim brojem mesta u sistemu su: *21 Verovatnoa
opsluivanja (Pops), Srednji broj zauzetih kanala (cz), Verovatnoa
postojanja reda (Ppr), Srednji broj jedinica u redu (Nw), Srednji
broj jedinica u sistemu (Nws), Srednje vreme koje jedinica provede
u redu (tw), Srednje vreme koje jedinica provede u sistemu
(tws).
-
V-19
Verovatnoa opsluivanja (Pops) Potrebno je napraviti razliku
izmeu opsluivanja cele grupe i jedne jedinice. Verovatnoa
opsluivanja cele grupe predstavlja verovatnou da cela grupa koja
zahteva opsluivanje bude prihvaena u sistem (na taj nain i
opsluena) tj. ne dobije otkaz. Cela grupa, veliine r, e biti
prihvaena u sistem ako u sistemu ima najmanje r mesta u redu.
Verovatnoa opsluivanja cele grupe se izraunava kao:
=
= rn0i
iops pP (38a)
Verovatnoa opsluivanja jedne jedinice predstavlja verovatnou da
jedinica koja zahteva opsluivanje bude prihvaena u sistem tj. ne
dobije otkaz. Jedinica e biti prihvaena u sistem ako u njemu ima
bar jedno slobodno mesto u redu. Verovatnoa opsluivanja jedinice se
izraunava kao:
=
= 1n0i
iops pP (38b)
Srednji broj zauzetih kanala (cz) Srednji broj zauzetih kanala
predstavlja oekivani broj kanala koji rade. Srednji broj zauzetih
kanala se izraunava kao:
=
+= n1i
i0z p1p0c (39)
Verovatnoa postojanja reda (Ppr) Verovatnoa postojanja reda
predstavlja verovatnou da u sistemu ima jedinica koje ekaju na
opsluivanje. Verovatnoa postojanja reda se izraunava kao:
=
= n2i
ipr pP (40)
Srednji broj jedinica u redu (Nw) Srednji broj jedinica u redu
predstavlja oekivanu veliinu reda. Srednji broj jedinica u redu se
izraunava kao:
=
= n2i
iw p)1i(N (41)
-
V-20
Srednji broj jedinica u sistemu (Nws) Srednji broj jedinica u
sistemu predstavlja oekivani broj jedinica u sistemu. Srednji broj
jedinica u sistemu se izraunava kao:
=
= n0i
iws piN (42)
Srednji broj jedinica u sistemu se takoe moe izraunati kao:
wzws NcN += . Srednje vreme koje jedinica provede u redu (tw)
Srednje vreme koje jedinica provede u redu predstavlja oekivano
vreme koje e data jedinica provesti u redu i direktno se moe dobiti
primenom Little-ove formule tj. deljenjem srednjeg broja jedinica u
redu (Nw) sa prosenim intenzitetom dolaska ( ):
=w
wNt ,
gde se proseni intenzitet dolaznog toka odreuje, u optem sluaju,
iz izraza:
= +=
= 1n0i
n
1ijj,ij,ii rp .
Srednje vreme koje jedinica provede u sistemu (tws) Srednje
vreme koje jedinica provede u sistemu predstavlja oekivano vreme
koje e data jedinica provesti u sistemu i direktno se moe dobiti
primenom Little-ove formule tj. deljenjem srednjeg broja jedinica u
sistemu (Nws) sa prosenim intenzitetom dolaska ( ):
=ws
wsNt ,
gde se proseni intenzitet dolaznog toka odreuje kao i u sluaju
za tw.
-
V-21
Sistemi opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica u sistem
konstantna veliina grupe Karakteristike jednokanalnog sistema
opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica (konstantna veliina grupe)
u sistem i ogranienim brojem mesta u sistemu su sledee: *22 sistem
ima jedan kanal za opsluivanje (c=1), dok se u sistemu moe nai
maksimalno n jedinica. jedinice dolaze u sistem u grupama
veliine r, veliina grupe je konstantna.
Vremenski intervali izmeu dolazaka grupa jedinica u sistem su
raspodeljeni po eksponencijalnoj raspodeli sa parametrom . Srednji
intenziteti dolaska grupa u zavisnosti od stanja sistema imaju
sledee vredosti:
===
ni0n,...,1,0i
i
jedinice se opsluuju pojedinano. Vreme trajanja opsluivanja
jedinica raspodeljeno je po eksponencijalnoj raspodeli sa
parametrom tj. opsluivanje jedinica predstavlja proces
umiranja.
Kendall - ova oznaka ovog sistema je M[r]/M/1/n. pravilo
prihvatanja iz reda na opsluivanje je "prva prispela - prva
opsluena"
(FIFO). Proces dolaska jedinica (u grupama) i proces opsluivanja
jedinica su nezavisni jedan od drugog. *23 Stanje sistema se
odreuje na osnovu broja jedinica u sistemu. Ukoliko se posmatra
samo dolazak jedinica (grupa) u sistem tada stanja sistema X=i (i =
0,1, ... ,i-1) imaju iste osobine. U svako od tih stanja sistema
moe se doi samo iz stanja koja su r stanja levo od posmatranog
stanja, to odgovara pretpostavki konstantne veliine grupe. Sa leve
strane u stanje sistema X=n moe se doi iz stanja X=n-r, ..., X=n-1,
to znai da cela grupa moda nee biti prihvaena u sistem ve samo k
jedinica k=1,2, ..., r. U stanja sistema X=0, ..., X=r-1 ne moe se
doi ni iz jednog stanja koje je sa leve strane od posmatranog
stanja sistema. Ako se posmatra samo opsluivanje jedinica, i ako se
uoi stanje sistema X=i oigledno je da se u stanje X=i moe prei samo
iz stanja koja su sa desne strane stanja X=i tj. iz stanja X=i+1.
Slino, iz stanja X=i je jedino mogue prei u stanje X=i1 koje je sa
leve strane u odnosu na stanje X=i. U skladu sa prethodnim tekstom
i injenicom da intenzitet dolaska grupe jedinica i intenzitet
opsluivanja ne zavise od vremena, matrica intenziteta prelaska
(tranzicije) Q za jednokanalni sistem opsluivanja sa grupnim
dolaskom jedinica (konstantna veliina grupe) i konanim brojem mesta
u sistemu je oblika:
-
V-22
1n1nn1n...rn.1rr.10...0.00.00
)(...0.00.000...0.00.00
............0....00.000...)(.00.00
0...0.00.00............00...0.0.0000....)(.0000...0.0)(.00............00...0.00.000...0.0.)(00...0.0.0
Q
+++
+
+
+
+
+
= (43)
Na osnovu matrice Q (43) formira se dijagram promene stanja
jednokanalnog sistema opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica
(konstantna veliina grupe) i konanim brojem mesta u sistemu: *24
(slika V-4)
Slika V-4. Dijagram promene stanja jednokanalnog sistema
opsluivanja sa
grupnim dolaskom jedinica u sistem (konstantna veliina grupe) i
ogranienim brojem mesta u sistemu.
Zamenom matrice Q (43) u izraz (15 predavanje 04) dobija se
sistem diferencijalnih jednaina koji opisuje stanja jednokanalnog
sistema opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica u sistem
(konstantna veliina grupe) i ogranienim brojem mesta u sistemu: *25
( ) )t(p)t(p
dttdp
100 += ;
M
)t(p)t(p)(dt
)t(dp1ii
i +++= ; i=1, ...., r1, M (44)
)t(p)t(p)()t(pdt
)t(dp1iiri
i + ++= ; i=r, ...., n1, M
-
V-23
=
= 1nrnj
njn )t(p)t(pdt
)t(dp ;
Za sluaj kada t , (osobina ergodinosti homogenog sluajnog
procesa Markov-a) verovatnoe stanja sistema ne zavise od poetnih
uslova, poetnog trenutka i prvi izvodi verovatnoa stanja tee nuli
tj. 0)t(p'k pa samim tim i verovatnoe stanja postaju konstantne kk
p)t(p . Tada sistem diferencijalnih jednaina prelazi u sistem
algebarskih jednaina oblika:
10 pp0 += ; M
1ii pp)(0 +++= ; i=1, ...., r1, M (45)
1iiri pp)(p0 + ++= ; i=r, ...., n1, M
=
= 1nrnj
nj pp0 ;
Sistem algebarskih jednaina (45) predstavlja homogeni sistem
algebarskih jednaina, za ije reavanje je potrebno uvesti jo jednu
dodatnu jednainu. Ta dodatna jednaina je tzv. normirajui uslov tj.
da je suma svih verovatnoa stanja jednaka jedinici:
1pn
0ii =
= (46)
Osnovne karakteristike jednokanalnog sistema opsluivanja sa
grupnim dolaskom jedinica u sistem (konstantna veliina grupe) i
ogranienim brojem mesta u sistemu odreuju se na isti nain kao to
prikazano u prethodnom tekstu (izrazi 38 42).
-
V-24
Sistemi sa grupnim opsluivanjem jedinica Kod sistema sa grupnim
opsluivanjem, podrazumeva se da jedinice dolaze u sistem jedna po
jedna, ali se opsluuju u grupama. Radi jednostavnosti,
pretpostavlja se da je veliina grupe koja se opsluuje konstantna
veliine r. Kad se radi o grupnom opsluivanju, postoje nova dva
faktora koja se odnose na disciplinu u redu: (1) kanal za
opsluivanje eka na dolazak jedinica kada ih u redu, u trenutku
zavretka opsluivanja, ima manje od r i (2) kanal za opsluivanje
poinje opsluivanje iako u redu ima manje jedinica od r. U ovom
sluaju jedinice koje dou u sistem, poto je opsluivanje poelo, mogu
se naknadno prikljuiti opsluivanju ili moraju da ekaju na
opsluivanje u sledeoj grupi. Karakteristike jednokanalnog sistema
opsluivanja sa pojedinanim dolaskom jedinica u sistem, grupnim
opsluivanjem jedinica i ogranienim brojem mesta u sistemu su
sledee: *26 sistem ima jedan kanal za opsluivanje (c=1), dok se u
sistemu moe nai
maksimalno n jedinica. vremenski intervali izmeu dolazaka
jedinica u sistem su raspodeljeni po
eksponencijalnoj raspodeli sa parametrom (=const.) tj. dolazni
tok je proces raanja tj. Poisson-ov proces, odnosno:
===
ni0n,...,1,0i
i
vreme trajanja opsluivanja grupe jedinica raspodeljeno je po
eksponencijalnoj raspodeli sa parametrom (=const.). Maksimalan broj
jedinica u grupi je r, dok je maksimalan broj jedinica u sistemu n.
Ukoliko je broj jedinica u sistemu manji od r one se opsluuju istim
intenzitetom kao i da je u sistemu r jedinica tj. ne eka se da se u
sistemu pojavi r jedinica da bi opsluivanje poelo.
Kendall - ova oznaka ovog sistema je M/M[r]/1/(n). pravilo
prihvatanja iz reda na opsluivanje je "prva prispela - prva
opsluena"
(FIFO). Proces dolaska jedinica i proces opsluivanja jedinica (u
grupama) su nezavisni jedan od drugog. *27 Ako se posmatra samo
dolazak jedinica u sistem, i ako se uoi stanje sistema X=i oigledno
je da se u stanje X=i moe prei samo iz stanja koja su sa leve
strane stanja X=i tj. iz stanja X=i1. Slino, iz stanja X=i je
jedino mogue prei u stanje X=i+1 koje je sa desne strane u odnosu
na stanje X=i. Ukoliko se posmatra samo opsluivanje jedinica (u
grupama) u sistemu tada stanja sistema X=i (i = r, ... ,n-r) imaju
iste osobine. U svako od tih stanja sistema moe se doi samo iz
stanja koja su r stanja desno od posmatranog stanja (maksimalna
veliina grupe), dok je prelazak iz tih stanja mogu jedino u stanja
koja su r stanja
-
V-25
levo od posmatranog stanja. Iz stanja X=nr+1, ..., X=n, jedini
mogui prelazak je u stanja koja su r stanja levo od posmatranog
stanja. U stanja X=1, ..., X=r1, moe se doi samo iz stanja koja su
r stanja desno od posmatranog stanja, dok se iz tih stanja moe
jedino prei u stanje X=0. U stanje sistema X=0 moe se doi iz stanja
X=1, ..., X=r. U skladu sa prethodnim tekstom i injenicom da
intenzitet dolaska grupe jedinica i intenzitet opsluivanja ne
zavise od vremena, matrica intenziteta prelaska (tranzicije) Q za
jednokanalni sistem sa grupnim opsluivanjem jedinica (konstantna
veliina grupe) i konanim brojem mesta u sistemu je oblika:
1n1n00.0.000.000)(0.0.000.000
0)(.00.000.000..............000.)(0.000.000000.)(.000.000..............000.00.)(00.00000.00.)(0.00000.00.0)(.00..............000.00.000.)(0000.00.000.)(000.00.000.0
Q
++
+
+
++
++
+
++
= (47)
Na osnovu matrice Q (47) formira se dijagram promene stanja
jednokanalnog sistema sa grupnim opsluivanjem jedinica (konstantna
veliina grupe) i konanim brojem mesta u sistemu: *28 (slika
V-5)
Slika V-5. Dijagram promene stanja jednokanalnog sistema sa
grupnim
opsluivanjem jedinica (konstantna veliina grupe) i konanim
brojem mesta u sistemu.
Zamenom matrice Q (47) u izraz (15 predavanje 04) dobija se
sistem diferencijalnih jednaina koji opisuje stanja jednokanalnog
sistema sa grupnim opsluivanjem jedinica (konstantna veliina grupe)
i konanim brojem mesta u sistemu: *29 ( ) ( ) ( ) ( )[
]tp...tptp
dttdp
r100 +++=
M
-
V-26
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) rn...,,1i;tptptpdt
tdprii1i
i =++= + M (48) ( ) ( ) ( ) ( ) 1n...,,1rni;tptp
dttdp
i1ii +=+=
M ( ) ( ) ( )tptpdt
tdpn1n
n = Za sluaj kada t , (osobina ergodinosti homogenog sluajnog
procesa Markov-a) verovatnoe stanja sistema ne zavise od poetnih
uslova, poetnog trenutka i prvi izvodi verovatnoa stanja tee nuli
tj. 0)t(p'k pa samim tim i verovatnoe stanja postaju konstantne kk
p)t(p . Tada sistem diferencijalnih jednaina prelazi u sistem
algebarskih jednaina oblika: [ ]r10 p...pp0 +++= M ( )
rn...,,1i;ppp0 rii1i =++= + M (49) ( ) 1n...,,1rni;pp0 i1i +=+=
M
n1n pp0 = Sistem algebarskih jednaina (49) predstavlja homogeni
sistem algebarskih jednaina, za ije reavanje je potrebno uvesti jo
jednu dodatnu jednainu. Ta dodatna jednaina je tzv. normirajui
uslov tj. da je suma svih verovatnoa stanja jednaka jedinici:
1pn
0ii =
= (50)
Osnovne karakteristike jednokanalnog sistema opsluivanja sa
grupnim dolaskom jedinica u sistem i ogranienim brojem mesta u
sistemu su: *30 Verovatnoa opsluivanja (Pops), Srednji broj
zauzetih kanala (cz), Srednji broj jedinica u sistemu (Nws),
Srednje vreme koje jedinica provede u sistemu (tws).
-
V-27
Verovatnoa opsluivanja (Pops) Verovatnoa opsluivanja jedne
jedinice predstavlja verovatnou da jedinica koja zahteva
opsluivanje bude prihvaena u sistem tj. ne dobije otkaz. Jedinica e
biti prihvaena u sistem ako u njemu ima bar jedno slobodno mesto u
redu. Verovatnoa opsluivanja jedinice se izraunava kao:
=
= 1n0i
iops pP (51)
Srednji broj zauzetih kanala (cz) Srednji broj zauzetih kanala
predstavlja oekivani broj kanala koji rade. Srednji broj zauzetih
kanala se izraunava kao:
=
+= n1i
i0z p1p0c (52)
Srednji broj jedinica u sistemu (Nws) Srednji broj jedinica u
sistemu predstavlja oekivani broj jedinica u sistemu. Srednji broj
jedinica u sistemu se izraunava kao:
=
= n0i
iws piN (53)
Srednje vreme koje jedinica provede u sistemu (tws) Srednje
vreme koje jedinica provede u sistemu predstavlja oekivano vreme
koje e data jedinica provesti u sistemu i direktno se moe dobiti
primenom Little-ove formule tj. deljenjem srednjeg broja jedinica u
sistemu (Nws) sa prosenim intenzitetom dolaska ( ):
=ws
wsNt ,
gde se proseni intenzitet dolaznog toka se izraunava kao:
n1n10n
0iii p0)p...pp(p ++++==
=
odnosno: )p1( n= .
-
V-28
Primena Teorije Redova Teorija redova se ne bavi direktno sa
postizanjem osnovnog cilja Operacionih istraivanja: donoenjem
optimalnih odluka. Tanije, teorija redova daje informaciju o
ponaanju sistema opsluivanja. Ova teorija obezbeuje deo informacija
potreban za upravljanje analizama Operacionih istraivanja u
pokuajima da se pronae najbolja konfiguracija sistema opsluivanja.
Donoenje odluka (odluivanje) Situacije u sistemima opsluivanja koje
zahtevaju donoenje odluka nastaju iz velike raznolikosti prirode
samog problema opsluivanja. Iz tog razloga, nije mogue formulisati
jednu jedinu proceduru za donoenje odluka primenljivu u svim
situacijama opsluivanja. Projektovanje sistema opsluivanja, u
najveem broju sluajeva, zahteva donoenje jedne odluke ili
kombinacije sledeih odluka: *31 1. Broj kanala u modulu (fazi)
opsluivanja, 2. Efikasnost kanala za opsluivanje, 3. Broj modula
(faza) opsluivanja. Kada se postavljeni problem formulie terminima
modela opsluivanja, odgovarajue promenljive na osnovu kojih se
donosi odluka su: *32 c broj kanala za opsluivanje u svakm modulu
(fazi) opsluivanja, srednji intenzitet opsluivanja kanala za
opsluivanje, i srednji intenzitet dolaska jedinica u svaki od
modula (faza) opsluivanja. Broj modula (faza) opsluivanja je
direktno povezan sa . Ako se pretpostavi da je optereenje modula
(faza) opsluivanja ravnomerno, tada predstavlja kolinik ukupnog
srednjeg intenziteta dolaska jedinica (p) u sve module (faze)
opsluivanja tj. sistem opsluivanja i broja modula (faza)
opsluivanja. Donoenje odluke o broju kanala za opsluivanje je najea
u praksi, dok donoenje ostalih dveju odluka takoe se esto javlja,
naroito kod zatvorenih sistema opsluivanja. Primer donoenja odluke
vezane za efikasnost kanala za opsluivanje je npr. izbor vrste
opreme za manipulaciju teretom (kanali) za obezbeivanje transporta
odreene vrste robe (jedinice). Drugi takav primer je odreivanje
veliine servisne ekipe koja radi na odravanju (cela ekipa je jedan
kanal za opsluivanje).
-
V-29
Ostale odluke su vezane za broj modula za opsluivanje, kao to su
broj centara za kopiranje, raunarskih uionica, spremita za alate,
skladinih povrina, itd., i njihov raspored na odreenoj povrini. Sve
razmatrane odluke sadre u sebi osnovno pitanje odgovarajueg nivoa
opsluivanja koji treba obezbediti u sistemu opsluivanja. Odluke
vezane za obezbeivanje potrebnog kapaciteta opsluivanja se obino
donose na osnovu sledea dva parametra: *33 1. trokova nastalih
pruanjem odgovarajue usluge (trokovi opsluivanja), kao
to je prikazano na slici V-6, i 2. vremena ekanja na datu
uslugu, kao to je predloeno na slici V-7.
Slika V-6. Trokovi opsluivanja. *34 Slika V-7. Vreme ekanja na
uslugu.
Zavisnost prikazana na slici V-7 je mogue dobiti koristei izraze
za vreme provedeno u sistemu (redu) odgovarajuih modela teorije
redova. Ova dva razmatrana parametra stvaraju suprotstavljene
zahteve kod donosioca odluka. Kriterijum smanjenja trokova
opsluivanja preporuuje minimalan nivo usluge. Sa druge strane, dugo
vreme ekanja je nepoeljno, to zahteva visoki nivo usluge. Prema
tome, neophodno je nastojati da se doe do neke vrste kompromisa.
Kao pomo u traenju kompromisa, slike V-6 i V-7 se mogu kombinovati,
kao to je prikazano na slici V-8.
Slika V-8. Zavisnost vremena ekanja na opsluivanje od trokova
opsluivanja.
-
V-30
Problem je na taj nain redukovan na izbor jedne take na krivoj,
prikazanoj na slici V-8, koja predstavlja najbolji odnos izmeu
srednjeg vremena ekanja na opsluivanje i trokova obezbeivanja date
usluge. Odgovarajui nivo usluge dobija se na osnovu izabranih
vrednosti za srednje vreme ekanja i trokove opsluivanja iz
dijagrama na slikama V-6 i V-7. Odreivanje odgovarajueg odnosa
izmeu vremena ekanja i trokova opsluivanja zahteva odgovor na
pitanja kao to su: Koliki troak opsluivanja je ekvivalentan vremenu
ekanja klijenta na opsluivanje od jedne vremenske jedinice? Prema
tome, da bi mogli da se porede vremena ekanja na opsluivanje i
trokovi opsluivanja, potrebno je usvojiti (eksplicitno ili
implicitno) zajedniku meru njihovog uticaja. Prirodan izbor za ovu
zajedniku meru su trokovi, to zahteva procenu trokova ekanja na
opsluivanje. Zbog velikog broja razliitih sistema opsluivanja, ne
postoji univerzalno primenljivi proces za procenu trokova ekanja na
opsluivanje. U narednom tekstu bie razmatrano nekoliko
karakteristinih sistema opsluivanja. Jedna velika kategorija
sistema opsluivanja je ona gde klijenti ne pripadaju organizaciji
koja prua opsluivanje tj. oni su autsajderi koji donose svoj posao
organizaciji. Razmotrie se prvo sluaj profitnih organizacija
(tipian predstavnik su sistemi za pruanje komercijalnih usluga). Sa
stanovita donosioca odluka, trokovi ekanja na opsluivanje
najverovatnije se primarno sastoje od izgubljene zarade zbog
izgubljenog posla. *35 Izgubljeni posao moe da se dogodi odmah
(klijent postaje nestrpljiv i odlazi) ili u budunosti (klijent je
dovoljno iritiran da vie ponovo nee da doe). Ovu vrstu trokova je
teko proceniti, i neophodno je da se pree na drugi kriterijum, kao
to je prihvatljiva raspodela verovatnoa vremena ekanja na
opsluivanje. U sluaju da klijent nije ljudsko bie, ve posao koji se
izvrava po narudbini, mnogo je lake identifikovati trokove nastale
ekanjem, kao to su npr. trokovi prouzrokovani neiskorienou zaliha,
trokovi vezani za poveanje administrativnih napora ili trokovi
vezani za poslove otpreme robe itd. Sada e se razmatrati sluaj kada
opsluivanje prua na neprofitnoj bazi klijentima koji ne pripadaju
organizaciji koja prua opsluivanje (tipian predstavnik su socijalne
slube i neke organizacije koje pruaju transportne usluge). U ovom
sluaju, trokovi ekanja su obino neka vrsta socijalnih trokova. *36
Stoga je neophodno vrednovati posledice nastalog ekanja na ukljuene
osobe i/ili drutvo kao celinu i pokuati proceniti (dodeliti) novanu
vrednost da se izbegnu ove posledice. I u ovom sluaju, ovu vrstu
trokova je veoma teko proceniti, i moda je neophodno prei na neki
drugi kriterijum.
-
V-31
Situacija je mnogo pogodnija kada je potrebno proceniti trokove
ekanja ako klijenti pripadaju organizaciji koja prua opsluivanje
(svi zatvoreni sistemi opsluivanja). Npr. klijenti mogu da budu
maine ili zaposleni u preduzeu. Otud je mogue direktno
identifikovati neke od ili sve trokove vezane za prazan hod ovih
klijenata. Tipino, ono to se gubi u sluaju da ovi klijenti nisu
zaposleni (ekaju) je produktivnost, u tom sluaju trokovi ekanja
postaju izgubljena zarada usled izgubljene produktivnosti. *37 Pod
pretpostavkom da su trokovi ekanja eksplicitno procenjeni, ostatak
analize je koncepcijski jasan. Cilj je odrediti nivo usluge koji
minimizuje oekivane ukupne trokove tj. oekivane trokove opsluivanja
i oekivane trokove ekanja na dato opsluivanje. Opisani koncept je
prikazan na slici V-9, gde su T trokovi ekanja, TO trokovi
opsluivanja, i UT ukupni trokovi. Matematiki zapis ove funkcije
cilja je: *38 Minimalizovati E(UT) = E(TO) + E(T). (54)
Slika V-9. Odreivanje nivoa usluge koji minimalizuje ukupne
trokove.
U narednom tekstu bie prikazano kako se oekivani trokovi ekanja
E(T) mogu izraziti matematiki. Formulisanje funkcije trokova ekanja
Da bi se matematiki odredili E(T), prvo je potrebno formulisati
funkciju trokova ekanja koja opisuje kako se nastali stvarni
trokovi ekanja menjaju u zavisnosti od ponaanja (promene stanja)
sistema opsluivanja. Oblik ove funkcije zavisi od vrste sistema
opsluivanja. Meutim, veina situacija koje nastaju kod opsluivanja,
vezanih za trokove ekanja, se moe predstaviti jednom od dve osnovne
forme funkcije trokova ekanja koje su opisane u daljem tekstu.
-
V-32
Forma g(n) funkcije trokova ekanja Analizirae se situacija gde
klijenti sistema opsluivanja pripadaju organizaciji koja prua
opsluivanje (zatvoreni sistem opsluivanja), tako da su primarni
trokovi ekanja: izgubljena zarada usled izgubljene produktivnosti.
*39 Veliina izgubljene produktivnosti je ponekad proporcionalna
broju klijenata u sistemu opsluivanja. Ipak, u mnogo sluajeva ne
postoji dovoljno obezbeenog posla koji bi drao sve lanove
populacije neprestano zaposlenim. Zato, mali gubitak produktivnosti
moe nastati ako samo nekoliko klijenata (lanova populacije) ne radi
(ne funkcionie) tj. eka na opsluivanje. Gubitak produktivnosti se
znaajno moe poveati ako pored tih nekoliko klijenata jo odreeni
broj klijenata prestane da radi (funkcionie), zato to zahteva
opsluivanje. Prema tome, osnovni parametar sistema opsluivanja koji
odreuje veliinu nastalih trokova ekanja je n, tj. broj klijenata u
sistemu koji zahteva opsluivanje. Stoga forma funkcije trokova
ekanja, u ovom sluaju u zavisnosti od n, je prikazana na slici V-10
i oznaava se sa g(n).
Slika V-10. Funkcija trokova ekanja u zavisnosti od n.
Funkcija g(n) se konstruie za svaku odreenu situaciju
procenjivanjem g(n) veliine nastalih trokova ekanja kada je n = 1,
2, . . . , gde je g(0) = 0. Nakon to se izraunaju verovatnoe stanja
sistema (pn = P(X=n), n=0,1,2, ... ,N; N ukupan broj jedinica u
sistemu) za datu konfiguraciju sistema opsluivanja, mogue je
izraunati:
E(T) = E(g(n)). Poto je n diskretna sluajna promenljiva,
oekivana vrednost za E(g(n)) se dobija koristei izraz za
izraunavanje oekivane vrednosti funkcije diskretne sluajne
promenljive: *40
=
= N0n
np)n(g)T(E . (55)
-
V-33
Linearan sluaj. Za specijalan sluaj, kada je g(n) linearna
funkcija (tj. kada su trokovi ekanja proporcionalni n), vai da je:
*41 g(n) = Cwn, (56) gde su Cw trokovi ekanja po jedinici vremena
za svakog klijenata (lana populacije). U ovom sluaju, E(T) se
izraunava kao:
LCpnC)T(E wN
0nnw ==
=. (vidi izraz 11) (57)
Forma h(Ts) funkcije trokova ekanja Analizira se situacija kada
klijenti sistema opsluivanja ne pripadaju organizaciji koja prua
opsluivanje. Tri najvee vrste sistema opsluivanja, kao to su
sistemi za pruanje komercijalnih usluga, transportnih usluga i
sistemi socijalnih slubi, spadaju u tu kategoriju. U sluaju sistema
za pruanje komercijalnih usluga, osnovni troak ekanja je izgubljena
zarada zbog izgubljenog budueg posla. *42 Za sisteme za pruanje
transportnih usluga kao i za sisteme socijalnih slubi, primarni
troak ekanja se iskazuje u formi socijalnih trokova. Meutim, za obe
vrste trokova vai da njihova veliina tei da bude pod velikim
uticajem duine vremena koje klijent provede u sistemu za
opsluivanje. Prema tome, osnovni parametar sistema opsluivanja koji
odreuje veliinu nastalih trokova ekanja je Ts, vreme koje klijent
provede u sistemu, za svakog klijenta pojedinano. Stoga forma
funkcije trokova ekanja, u ovom sluaju u zavisnosti od Ts, je
prikazana na slici V-11 i oznaava se sa h(Ts).
Slika V-11. Funkcija trokova ekanja u zavisnosti od Ts.
h(Ts)
-
V-34
Potrebno je naglasiti da je funkcije h(Ts), prikazana na slici
V-11, rastua funkcija iji se nagib poveava kako Ts raste. Iako
funkcija h(Ts) ponekad moe da bude i linearna funkcija, daleko je
uobiajenije da ona ima prikazan nelinearan oblik. Poveanje nagiba
odraava situaciju gde konani trokovi poveanja vremena ekanja
nesrazmerno rastu. Najverovatnije klijent nee obraati panju na
ekanje normalne duine, to znai da zapravo nee biti negativnih
posledica za organizacija koja prua usluge izraenih kroz izgubljenu
zaradu zbog izgubljenog budueg posla, socijalnih trokova itd. U
sluaju kada se ekanje produi klijent moe da postane vidno nervozan,
najverovatnije zbog proputenih rokova. U takvim situacijama,
negativne posledice po organizaciju mogu brzo postati relativno
ozbiljne. Jedan od naina da se konstruie funkcija h(Ts) je da se
proceni h(t) (trokovi ekanja nastali kada klijent u sistemu provede
vreme Ts = t) za nekoliko vrednosti t i nakon toga da se kroz
dobijene take provue odgovarajua kriva (polinom). Oekivana vrednost
ove funkcije neprekidne sluajne promenljive je definisana kao:
=0
s dt)t(f)t(h))T(h(E
gde je f(t) gustina raspodele Ts. Dalje, poto su E(h(Ts))
oekivani trokovi ekanja po klijentu i E(T) oekivani trokovi ekanja
po jedinici vremena, oigledno je da ove dve veliine u ovom sluaju
nisu iste. Da bi se one izjednaile, neophodno je E(h(Ts)) pomnoiti
sa oekivanim brojem klijenata u jedinici vremena koje ulaze u
sistem opsluivanja. Posebno, ako je srednji intenzitet dolaska
klijenata konstantan, dobija se: *43
==0
s dt)t(f)t(h))T(h(E)T(E (58)
Linearan sluaj. Za specijalan sluaj gde je h(Ts) linearna
funkcija, tj. *44 h(Ts) = CwTs, i gde su Cw trokovi ekanja po
jedinici vremena za svakog klijenata, tada se izraunavanje E(T)
svodi na: E(T) =E(CwTs) = Cw(tws) = CwNws. (59) Potrebno je
naglasiti da je dobijeni rezultat identian sa rezultatom dobijenim
kada je g(n) linearna funkcija. Prema tome, kada su ukupni trokovi
ekanja nastali u
-
V-35
sistemu opsluivanja proporcionalni ukupnom vremenu ekanja,
svejedno je da li je forma g(n) ili h(Ts) uzeta za prikazivanje
funkcije trokova. Modeli za odluivanje (donoenje odluka) Tri najee
koriene promenljive u modelima odluivanja pri projektovanju sistema
opsluivanja su: c (broj kanala za opsluivanje), (srednji intenzitet
opsluivanja za svaki kanal), i (srednji intenzitet dolaska jedinica
u svaki modul opsluivanja). Formulacije modela i donoenje nekih od
ovih odluka bie prikazano u narednom tekstu. Model 1 Nepoznat broj
kanala za opsluivanje c Model 1 je namenjen za sluaj kada su oba
intenziteta i fiksna za odreeni modul opsluivanja, ali gde se mora
doneti odluka o potrebnom broju kanala za opsluivanje koje treba da
ima modul opsluivanja. Formulacija Modela 1. *45 Definicija: Cc =
trokovi kanala za opsluivanje u jedinici vremena. Dato: , , Cc.
Potrebno odrediti: c. Funkcija cilja: Minimizovati E(UT) = Ccc +
E(T). Poto samo nekoliko vrednosti za c treba da bude razmotreno,
uobiajen nain za reavanje ovog modela je izraunavanje E(T) za
razmatrane vrednosti c i izbor one za koju je funkcija cilja
minimalna. Model 1a definisanje i primena U narednom tekstu bie
prikazana procedura za dobijanje optimalnog broja kanala za
opsluivanje zasnovana samo na performansama sistema opsluivanja.
Osnovna potekoa pri optimizaciji sistema opsluivanja je u izboru
funkcije cilja. Jedan od naina za analizu funkcionisanja sistema
opsluivanja je uporeivanje dva suprotna pokazatelja efektivnosti:
verovatnoe opsluivanja (Pops) i koeficijenta zauzetosti kanala za
opsluivanje (cz/c) (slika V-12), gde cz predstavlja srednji broj
zauzetih kanala za opsluivanje dok su intenzitet dolaska jedinica i
intenzitet opsluivanja konstantni. Pod tim uslovima potrebno je
odrediti optimalan broj kanala za opsluivanje (c=copt).
-
V-36
Za konstantne vrednosti intenziteta dolaska jedinica i
intenziteta opsluivanja oigledno je, sa slike V-12, da se
verovatnoa opsluivanja (Pops) poveava kada se poveava broj kanala
za opsluivanje u sistemu, dok se koeficijent zauzetosti kanala za
opsluivanje (cz/c) smanjuje. Npr. za intenzitet opsluivanja =0,25,
intenzitet dolaska jedinica =0,5 i broj kanala za opsluivanje c=10,
verovatnoa opsluivanja je priblino jednaka jedinici tj. Pops1, dok
je koeficijent zauzetosti kanala za opsluivanje relativno nizak tj.
cz/c=0,19. Ova konfiguracija sistema je dobra sa gledita klijenta
(jedinice) jer je opsluivanje dobro, ali sa stanovita iskorienja
sistema ona je loa jer 81% kanala za opsluivanje ne radi. Oigledno
je da ova konfiguracija sistema nije optimalna. Dalje poveanje
broja kanala za opsluivanje e neznatno poveati verovatnou
opsluivanja ali e smanjiti koeficijent zauzetosti kanala za
opsluivanje. Sa druge strane, kada je broj kanala za opsluivane
jednak jedan (c=1) verovatnoa opsluivanja je Pops=0,33, dok je
koeficijent zauzetosti kanala za opsluivanje cz/c=0,67 to pokazuje
da je opsluivanje jedinica loe dok je iskorienje sistema dobro. Za
konfiguraciju sistema od dva kanala za opsluivanje, verovatnoa
opsluivanja i koeficijent iskorienja kanala za opsluivanje su
meusobno jednaki tj. Pops=cz/c=0,6.
Slika V-12. Promena Pops i cz/c u zavisnosti od broja kanala za
konstantan
intenzitet dolaska i intenzitet opsluivanja . U skladu sa
prethodnim tekstom optimalni broj kanala za opsluivanje moe se
odrediti kada verovatnoa opsluivanja i koeficijent zauzetosti
kanala za opsluivanje imaju iste vrednosti tj. Pops=cz/c za
konstantne vrednosti intenziteta dolaska jedinica i intenziteta
opsluivanja :
.const.,constza,c
cPakocc zopsopt ====
-
V-37
Pokazatelj efektivnosti: verovatnoa opsluivanja (Pops), u ovom
modelu optimizacije sistema opsluivanja, moe se zameniti otrijim
pokazateljem: verovatnoom da jedinica u sistemu nee boraviti due od
nekog zadatog vremena t, tj. )tT(P s . Ovaj optimizacioni model moe
da se postavi i drugaije tj. mogue je odrediti intenzitet dolaska
jedinica u sistem koji sistem opsluivanja moe da opslui na
optimalan nain za datu konfiguraciju sistema tj. poznat broj kanala
za opsluivanje (c) i poznat intenzitet opsluivanja ().
.const.,constcza,c
cPako zopsopt ==== Formulacija Modela 1a. *46 Definicija: Pops =
verovatnoa opsluivanja. cz/c = koeficijent zauzetosti kanala. cz =
srednji broj zauzetih kanala. Dato: , . Potrebno odrediti: c.
Funkcija cilja: Pops=cz/c. Model 2 Nepoznato i c Model 2 se koristi
u sluaju gde treba odrediti: efikasnost opsluivanja, mereno preko
intenziteta opsluivanja , kao i broj kanala za opsluivanje c za
dati modul opsluivanja. Alternativne vrednosti za mogu biti
raspoloive zato to postoji izbor vezan za kvalitet kanala za
opsluivanje. Npr. u sluaju kada su kanali za opsluivanje
transportni ureaji, kvalitet ureaja koji utie na izbor jeste njegov
intenzitet opsluivanja brzina pri transportu tereta. Druga mogunost
izbora alternativnih vrednosti za je preko brzine kanala za
opsluivanje koja moe da se podesi mehaniki. Npr. brzina maine esto
se moe podeavati promenom koliine utroene snage, to takoe menja
cenu opsluivanja. Druga vrsta primera je izbor potrebnog broja
ekipa tj. timova (kanali za opsluivanje) i njihove veliine (to
odreuje ) za zajedniko obavljanje odreenog zadatka. Taj zadatak moe
da bude: rad na odravanju, utovarno istovarne operacije, rad na
pregledima instalacija, podeavanje maina, itd.
-
V-38
U najveem broju sluajeva, postoji samo nekoliko moguih
alternativnih vrednosti za tj. efikasnost razliitih tipova
transportnih ureaja ili efikasnost timova razliitih veliina.
Formulacija Modela 2. *47 Definicija: f() = trokovi kanala za
opsluivanje u jedinici vremena
ako je srednji intenzitet opsluivanja . A = skup dopustivih
vrednosti za .
Dato: , f(), A. Potrebno odrediti: , c. Funkcija cilja:
Minimalizovati E(UT) = f()c + E(T), gde A . Primena Modela 2.
Primena Modela 2 je relativno jednostavna kada je broj kanala za
opsluivanje fiksan, npr. c=1, i broj moguih alternativnih vrednosti
za konaan. Ako c nije fiksno, potrebno je dati problem reavati u
dve etape. Prvo, za svaku pojedinanu vrednost za , potrebno je
odrediti Cc = f(), i pronai onu vrednost za c koja minimalizuje
E(UT) prema Modelu 1. Drugo, uporediti vrednosti E(UT) za
alternativne vrednosti , i izabrati onu koja daje ukupni minimum.
Kada je broj moguih alternativnih vrednosti za neogranien (npr.
kada se brzina maine ili nekog dela opreme podeava mehaniki u nekom
dopustivom intervalu), drugaiji dvo-etapni pristup ponekad moe da
se koristi za reavanje problema. Prvo, za svaku pojedinanu vrednost
c, analitiki je potrebno odrediti vrednost za koja minimalizuje
E(UT). [Ovaj pristup zahteva izjednaavanje prvog izvoda oekivanih
ukupnih trokova po sa nulom i nakon toga reavanje date jednaine po
, to se moe jedino uraditi kada postoje analitiki izrazi za f() i
E(T).] Drugo, uporeivanjem minimalnih E(UT) za alternativne
vrednosti c, izabrati one koji daju ukupni minimum. Model 3
Nepoznato i c Model 3 se koristi u sluaju kada je u sistemu
opsluivanja potrebno odrediti i broj modula opsluivanja i broj
kanala za opsluivanje c u svakom modulu opsluivanja. Karakteristini
primer je sledei, odreenoj populaciji (npr. zaposleni u poslovnim
ili industrijskim zgradama) potrebno je obezbediti neku vrstu
opsluivanja, stoga se mora doneti odluka koji deo date populacije
(a samim tim i koja vrednost za ) e biti dodeljen svakom modulu
opsluivanja. Primeri takvih modula opsluivanja ukljuuju module
vezane za zaposlene (fontane sa pijaom
-
V-39
vodom, prostorije za odmor), magacine, kopir centre itd. Ponekad
je jasno da samo jedan kanal za opsluivanje treba da bude u svakom
modulu opsluivanja (npr. jedna fontana sa pijaom vodom, jedna kopir
maina), ali broj kanala za opsluivanje c je takoe esto promenljiva
odluivanja. Radi pojednostavljenja modela, zahteva se da kod
primene Modela 3 i c budu isti za sve module opsluivanja. Ipak,
potrebno je naglasiti da manja poboljanja u dobijenom reenju mogu
se postii dozvoljavanjem neznatnih odstupanja ovih parametara u
pojedinim modulima. Ovo je potrebno ispitati kao deo detaljne
analize koja po pravilu sledi nakon primene matematikog modela.
Formulacija Modela 3. *48 Definicije: Cc = trokovi kanala za
opsluivanje u jedinici vremena.
Cf = konstantni trokovi opsluivanja po modulu u jedinici
vremena. p = srednji intenzitet dolaska cele populacije jedinica u
sistem opsluivanja. n = broj modula opsluivanja = p/.
Dato: , Cc, Cf, p. Potrebno odrediti: , c. Funkcija cilja:
Minimimalizovati E(UT), gde je = p/n, za n = 1, 2, . . . .
Odreivanje E(UT). Na prvi pogled moe da se uini da je odgovarajui
izraz za oekivane ukupne trokove po jedinici vremena za sve module
opsluivanja sledei: E(UT) = n[(Cf + Ccc) + E(T)], gde E(T)
predstavljaju oekivane trokove ekanja po jedinici vremena za svaki
modul opsluivanja. Meutim, ako je dati izraz zaista odgovarajui, to
bi znailo da je optimalno reenje, dobijeno primenom Modela 3,
bezuslovno za n=1. Svako drugo reenje (n, c) = (n*, c*) za n* >
1 ima vee trokove opsluivanja nego reenje (n, c) = (1, c*), kao i
vee oekivane trokove ekanja zato to se ponekad raspoloivi
kapaciteti opsluivanja koriste manje efikasno. Npr. ponekad neki
kanali za opsluivanje u jednom modulu opsluivanja nemaju posla dok
klijenti (jedinice) ekaju na opsluivanje ispred drugog modula, tako
da je srednji intenzitet (zavrenih) opsluivanja manji nego u sluaju
kada bi klijenti imali pristup svim kanalima za opsluivanje u
jednom zajednikom modulu.
-
V-40
Zato to postoji mnogo situacija gde je oigledno da nije
optimalno imati samo jedan modul opsluivanja (npr. broj prostorija
za odmor u poslovnoj zgradi sa 10 spratova) predloeni izraz za
oekivane ukupne trokove po jedinici vremena za sve module
opsluivanja nije odgovarajui. Njegov nedostatak je to to razmatra
samo trokove opsluivanja i trokove ekanja u modulu opsluivanja dok
potpuno ignorie trokove vremena utroenog na putovanje do i od
modula opsluivanja. Poto bi vreme utroeno na putovanje, u sistemu
opsluivanja sa samo jednim modulom opsluivanja, bilo preterano
veliko potrebno je dovoljan broj posebnih modula opsluivanja
rasporediti unutar korisnike populacije (odreene oblasti) da bi se
vreme potrebno za putovanje dovelo na razumni nivo. U skladu sa
gornjim tekstom, neka je sluajna promenljiva T vreme potrebno
klijentu (jedinici) za dolazak do i povratak nazad od jednog od
modula opsluivanja, to dovodi do toga da je ukupno izgubljeno
(neproduktivno) vreme po klijentu Ts + T. (Ts je srednje vreme koje
jedinica provede u sistemu opsluivanja nakon prihvatanja u sistem).
Tako da ukupni trokovi klijenta za izgubljeno vreme treba da budu
raunati za Ts + T a ne samo za Ts. Radi jednostavnije analize
potrebno je podeliti ukupne trokove na: trokove izgubljenog vremena
zbog ekanja na opsluivanje, zasnovanih na Ts i trokove izgubljenog
vremena zbog putovanja do i od modula opsluivanja, zasnovanih na T.
Takoe e se pretpostaviti da su trokovi izgubljenog vremena zbog
putovanja proporcionalni T, gde je Ct troak po klijentu po jedinici
vremena provedenog u putu. Radi daljeg pojednostavljenja analize,
pretpostavlja se da je raspodela verovatnoa za T ista za sve module
opsluivanja tako da CtE(T) predstavlja oekivane trokove putovanja
za svaki dolazak u bilo koji modul opsluivanja. Rezultujui izraz za
E(UT) je sledei: *49 E(UT) = n[(Cf + Ccc) + E(T) + CtE(T)] (60)
poto je oekivani broj dolazaka klijenata u jedinici vremena u svaki
modul opsluivanja. Prema tome, izraunavanjem (ili procenom) E(T) za
svaki sluaj od interesa pojedinano, Model 3 se moe reiti
izraunavanjem E(UT) za razliite vrednosti c za svako n i nakon toga
izborom onog reenja koje da je ukupni minimum.
-
V-41
PITANJA: 1. Karakteristika izvora jedinica kod zatvorenog
sistema opsluivanja. 2. Karakteristike zatvorenog sistema
opsluivanja. 3. Intenzitet zahteva za opsluivanjem zatvorenog
sistema opsluivanja. 4. Intenzitet opsluivanja zatvorenog sistema
opsluivanja. 5. Osnovne karakteristike jednokanalnog zatvorenog
sistema opsluivanja. 6. Izrazi za intenzitete promene stanja
jednokanalnog zatvorenog sistema
opsluivanja. 7. Stanja jednokanalnog zatvorenog sistema
opsluivanja. 8. Dijagram promene stanja jednokanalnog zatvorenog
sistema opsluivanja. 9. Izrazi za verovatnoe stanja jednokanalnog
zatvorenog sistema opsluivanja. 10. Karakteristike koje opisuju rad
jednokanalnog zatvorenog sistema opsluivanja. 11. Osnovne
karakteristike viekanalnog zatvorenog sistema opsluivanja. 12.
Izrazi za intenzitete promene stanja viekanalnog zatvorenog
sistema
opsluivanja. 13. Stanja viekanalnog zatvorenog sistema
opsluivanja. 14. Dijagram promene stanja viekanalnog zatvorenog
sistema opsluivanja. 15. Izrazi za verovatnoe stanja viekanalnog
zatvorenog sistema opsluivanja. 16. Karakteristike koje opisuju rad
viekanalnog zatvorenog sistema opsluivanja. 17. Karakteristike
jednokanalnog sistema opsluivanja sa grupnim dolaskom
jedinica u sistem i ogranienim brojem mesta u sistemu. 18. Mogue
promene stanja jednokanalnog sistema opsluivanja sa grupnim
dolaskom jedinica u sistem i ogranienim brojem mesta u sistemu.
19. Dijagram promene stanja jednokanalnog sistema opsluivanja sa
grupnim
dolaskom jedinica u sistem i ogranienim brojem mesta u sistemu.
20. Naini na koji se moe definisati intenzitet dolaska grupe u
sistem. 21. Osnovne karakteristike jednokanalnog sistema
opsluivanja sa grupnim
dolaskom jedinica u sistem i ogranienim brojem mesta u sistemu.
22. Karakteristike jednokanalnog sistema opsluivanja sa grupnim
dolaskom
(konstantna veliina grupe) jedinica u sistem i ogranienim brojem
mesta u sistemu.
23. Mogue promene stanja jednokanalnog sistema opsluivanja sa
grupnim dolaskom (konstantna veliina grupe) jedinica u sistem i
ogranienim brojem mesta u sistemu.
24. Dijagram promene stanja jednokanalnog sistema opsluivanja sa
grupnim dolaskom (konstantna veliina grupe) jedinica u sistem i
ogranienim brojem mesta u sistemu.
25. Diferencijalne jednaine stanja jednokanalnog sistema
opsluivanja sa grupnim dolaskom jedinica u sistem (konstantna
veliina grupe) i ogranienim brojem mesta u sistemu.
26. Karakteristike jednokanalnog sistema opsluivanja sa grupnim
opsluivanjem jedinica i ogranienim brojem mesta u sistemu.
-
V-42
27. Mogue promene stanja jednokanalnog sistema opsluivanja sa
grupnim opsluivanjem jedinica i ogranienim brojem mesta u
sistemu.
28. Dijagram promene stanja jednokanalnog sistema sa grupnim
opsluivanjem jedinica i konanim brojem mesta u sistemu.
29. Diferencijalne jednaine stanja jednokanalnog sistema sa
grupnim opsluivanjem jedinica i konanim brojem mesta u sistemu.
30. Osnovne karakteristike jednokanalnog sistema opsluivanja sa
grupnim dolaskom jedinica u sistem i konanim brojem mesta u
sistemu.
31. Donoenje kojih odluka zahteva projektovanje sistema
opsluivanja. 32. Promenljive na osnovu kojih se donosi odluka pri
projektovanju sistema
opsluivanja. 33. Na osnovu koja dva parametra se donose odluke
vezane za obezbeivanje
potrebnog kapaciteta opsluivanja (nivoa opsluivanja). 34.
Zavisnost trokova opsluivanja i vremena ekanja na uslugu od
nivoa
opsluivanja. 35. Na ta se odnose trokovi ekanja na opsluivanje u
sluaju profitnih
organizacija. 36. Na ta se odnose trokovi ekanja na opsluivanje
u sluaju neprofitnih
organizacija. 37. Na ta se odnose trokovi ekanja na opsluivanje
u sistemima gde klijenti
pripadaju organizaciji koja prua opsluivanje. 38. Odreivanje
nivoa usluge koji minimalizuje ukupne trokove. 39. Kod kojih
sistema opsluivanja, pri odreivanju oekivanih trokova ekanja,
se primenjuje g(n) forma funkcije trokova ekanja. 40. Izraz za
izraunavanje oekivanih trokova ekanja preko g(n) forme funkcije
trokova ekanja. 41. Linearan sluaj g(n) forme funkcije trokova
ekanja. 42. Kod kojih sistema opsluivanja, pri odreivanju oekivanih
trokova ekanja,
se primenjuje h(Ts) forma funkcije trokova ekanja. 43. Izraz za
izraunavanje oekivanih trokova ekanja preko h(Ts) forme
funkcije
trokova ekanja. 44. Linearan sluaj h(Ts) forme funkcije trokova
ekanja. 45. Formulacija modela 1 (odreivanje broja kanala za
opsluivanje). 46. Formulacija modela 1a (odreivanje broja kanala za
opsluivanje). 47. Formulacija Modela 2. 48. Formulacija Modela 3.
49. Odreivanje oekivanih ukupnih trokova ekanja kod modela 3. 50.
Jednokanalni zatvoreni sistem opsluivanja. 51. Viekanalni zatvoreni
sistem opsluivanja. 52. Jednokanalni sistem opsluivanja sa grupnim
dolaskom jedinica u sistem i
ogranienim brojem mesta u sistemu.
-
V-43
53. Jednokanalni sistem opsluivanja sa grupnim dolaskom
(konstantna veliina grupe) jedinica u sistem i ogranienim brojem
mesta u sistemu.
54. Jednokanalni sistem sa grupnim opsluivanjem jedinica i
konanim brojem mesta u sistemu.
55. Forma g(n) funkcije trokova ekanja. 56. Forma h(Ts) funkcije
trokova ekanja. 57. Model 1 Nepoznat broj kanala za opsluivanje c.
58. Model 2 Nepoznato i c. 59. Model 3 Nepoznato i c.