Sensitivity analysis for performance measures in the M/M/1 Queue

M/M/1 QUEUE에서 수행측도들에 대한 민감도 분석

  • 박흥식 ((133-150) 서울특별시 성동구 군자동 세종대학교 수학과)
  • Published : 1994.09.01

Abstract

In this paper we consider the M/M/1 Queue with mean inter arrival time $\theta$. We derive a sample path estimator for the derivative of steady state mean system time with respect to $\theta$. We also show that the derived sample path estimate can be expressed as a sum of the IPA estimate and the other effect. We have a similar result for the derivative of limiting probability $P_k$ with respect to $\theta$.

본 논문에서 대기체계 M/M/1에서 평균 도착시간간격 $\theta$에 대한, 평형상태에서 평균시스템시간 (Steady State Mean System Time) W의 민감도 $dW/d\theta$를 표본통로(Sample Path)를 관찰하므로서 얻을 수 있는 방안을 제시하였으며, 평형상태에서 시스템 내에 고객이 k명 있을 확률, 즉 극한 확률(Limiting Probability) $P_k$의 민감도 $dP_k/d\theta$에 대해서도 유사한 결과를 얻었다. 또한 두 경우 모두 민감도의 추정값이 IPA(Infinitesimal Perturbation Analysis) 추정값과 그 이외의 요인에 의한 값의 합으로 명확히 표시됨을 보임으로서 IPA 추정값이 일반적으로 적용될 수 없음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 한국경영과학회지 v.17 no.1 M/M/1 Queue에서 Busy Cycle에 대한 민감도 분석 박홍식
  2. IEEE Trans Automatic Control v.30 Convergence of Parameter Sensitivity Estimates in a Stochastic Experiment Cao,X.R.
  3. Operations Research Letters v.7 Infinitesimal Perturbation Analysis of a Birth and Death Process Glasserman,P.
  4. IEEE Trans Automatic Control v.32 Smoothed(Conditional) Perturbation Analysis of Discrete Event Dynamic Systems Gong,W.B.;Ho,Y.C.
  5. Management Science v.34 Convergence Properties of Infinitesimal Perturbation Analysis Estimates Heidelberger,P.;Cao,X.R.;Zazanis,M.A.;Suri,R.
  6. IEEE Trans Automatic Control v.33 Extensions of Infinitesimal Perturbation Analysis Ho,Y.C.;Li,S.
  7. Real Analysis Royden,H.L.
  8. Management Science v.34 Perturbation Analysis Gives Strongly Consistent Sensitivity Estimates for the M/G/1 Queue Suri,R.;Zazanis,M.A.
  9. Stochastic Modeling and the Theory of Queues Wolff,R.W.
  10. Operations Research v.38 Infinitesimal Perturbation Analysis Estimates for Moments of the System Time of an M/M/1 Queue Zazanis,M.A.