1) источник – устройство или группа устройств, люди или группа людей, от которых поступают требования в обслуживающую систему;
2) входящий поток требований – последовательность появления во времени требований, поступающих от источника. Правильная работа системы зависит от того, как хорошо изучены характеристики входящего потока;
3) очередь – совокупность требований, которые не могут быть сразу удовлетворены (очередь присуща не всякой системе, существуют системы, в которых очередь не допускается);
4) обслуживающее устройство – обслуживающий аппарат или канал обслуживания. От организации обслуживающего устройства, его характеристик зависит время обслуживания требований, длина очереди, время ожидания в очереди;
5) поток обслуженных требований, выходящий из обслуживающего устройства.
Системы массового обслуживания могут быть следующих типов:
• с отказами, когда требования в связи с отсутствием свободных приборов обслуживания получают отказ и теряются (традиционная телефонная сеть);
• с ожиданием, когда возможно появление как угодно длинной очереди требований (пропускная система в метро);
• с ограниченной длиной очереди, т. е. допускающие очередь с ограниченным числом мест в ней;
• с ограниченным временем ожидания, т. е. допускающие очередь с ограниченным сроком пребывания каждого требования в ней.
По количеству обслуживающих устройств или каналов СМО классифицируются следующим образом:
1) одноканальные – система имеет один прибор или один канал;
2) многоканальные – система имеет более одного прибора или канала.
По местонахождению источника требований СМО классифицируются следующим образом:
1) разомкнутые – источник требований находится вне системы;
2) замкнутые – источник требований находится внутри системы.
В зависимости от характера потока обслуживаемых объектов выделяют системы:
1) с простейшими потоками, т. е. подчиняющиеся распределению Пуассона;
2) со стационарными потоками, в которых вероятность появления событий зависит только от длины участков системы;
3) с потоками однородных событий, в которых все заявки равноправны и их содержание не принимается во внимание;
4) с потоками без последствий, т. е. не зависящими от событий, не пересекающимися с рассматриваемыми в данный интервал времени.
В реальных условиях принятие компромиссного решения в задачах массового обслуживания часто не такая уж сложная проблема. Так, например, если в результате анализа выясняется, что общее время, которое проводят служащие компании, ожидая очереди к копировальному аппарату, можно использовать на выполнение основных операций, руководству следует сравнить затраты на установку дополнительного ксерокса со стоимостью сэкономленного благодаря этому рабочего времени. Результаты такого анализа легко представляются в денежном выражении, и принятие компромиссного решения в этом случае будет достаточно легкой задачей.
При малой пропускной способности канала обслуживания стоимость пребывания в очереди максимальна. По мере увеличения пропускной способности количество клиентов в очереди и время их ожидания сокращаются, что приводит к снижению затрат, связанных с очередями. Практическая диаграмма, позволяющая графически решить задачу конкретной очереди, приведена на рис. 9.8.
Аппроксимацию затрат пребывания в очереди часто представляют в виде отрицательной экспоненциальной функции. Затраты на увеличение пропускной способности возрастают равномерно и ступенчато, но для упрощения в данном примере они отображены линейной функцией. Совокупные или суммарные затраты имеют вид U-образной кривой, характерной для задач, связанных с уравновешиванием показателей. Оптимальные затраты соответствуют точке пересечения кривой затрат на нахождение в очереди и прямой затрат на увеличение пропускной способности.
Есть несколько очень полезных рекомендаций, придерживаясь которых можно не допустить катастрофического финиша развития проблемы очередей.
1. Время ожидания в очереди необходимо напрямую связать с теми потерями, которые может позволить себе клиент (или служащий). Это время должно быть заложено в техническое задание на проектирование или оптимизацию услуги.
2. При полной невозможности ликвидировать очередь необходимо сделать пребывание в ней максимально комфортным и незатратным.
3. Необходимо постоянно держать клиента в полной информированности о состоянии услуги и скорости ее продвижения, о мерах, принимаемых для ускорения.
4. Очень важно исключить из поля зрения клиента всех свободных или недостаточно занятых сотрудников, которые могли бы помочь клиентам, и сделать все возможное для поддержания мнения клиента, что все сотрудники максимально стараются.
5. Если есть возможность, необходимо разбивать услуги на сегменты, позволяющие уменьшить очереди.