martes, 21 de octubre de 2014

Fenómenos de Espera

A continuación se presenta un mapa conceptual de los fenómenos de Espera conocido también como teoría de colas


























Ecuaciones Generales de Fenómenos de Espera

La nomenclatura utilizada para este tipo de Fenómenos es la siguiente

λ= Tasa de llegada o número promedio de llegada de cliente por unidad de tiempo
µ= Tasa de servicio o número promedio de servicios por unidad de tiempo. Este parámetro representa la máxima capacidad de servicio.
S= número de servidores
N= número máximo permitidos por el sistema
λn= flujo de clientes que entran cuando hay n clientes en el sistema
µn=capacidad del servidor cuando hay n clientes en el sistema
E(t)= tiempo promedio de proceso por cliente
V(t)=variancia del tiempo de proceso
E(a) tiempo promedio entre llegadas
V(a)=variancia  del tiempo entre llegadas
C2a=coeficiente cuadrado de variación del tiempo de servicio
C2p= coeficiente cuadrado de variación del flujo de clientes que salen del sistema
Pij= probabilidad de que el sistema cambie de un estado i a un estado j
Pn: Probabilidad de que haya “n” unidades en el sistema
L: número esperado de clientes en el sistema.
Lq: numero promedio de clientes en la fila
W: tiempo promedio de permanencia en el sistema
Wq: Valor esperado del tiempo en que una unidad tiene que esperar antes de ser atendida (tiempo en la cola)
ρ=utilización promedio del servicio
Ct=costo total promedio del sistema de líneas de espera por unidad de tiempo
Ce=costo promedio de servicio por cliente por unidad de tiempo
Cq=costo promedio de espera por cliente por unidad de tiempo

Utilización del Servicio
Representa el porcentaje de tiempo en que los servicios atienden a los clientes

Tasa de Entrada Promedio
Es el valor ponderado de las tasas de entrada a un sistema y representa el número promedio de clientes que efectivamente ingresan al sistema convirtiéndose en clientes reales.
Numero promedio de clientes en el sistema
Es el promedio ponderado de los diferentes estados del sistema, el número de clientes que se encuentran en servicio como el número de clientes que se encuentran en espera.
Numero promedio de clientes en la fila
El promedio se obtiene solamente sobre el número de clientes que se encuentran en espera
Tiempo promedio de espera en el sistema
Es el promedio de los tiempos de estancia de los clientes desde que entra a la fila hasta que termina de ser atendido. La ecuación es la de Little
        
Tiempo promedio de espera en la fila
Es el promedio del tiempo desde que el cliente entra a la fila hasta que comienza a ser atendido por un servidor.
Coeficiente cuadrado de variación
Representa la relación entre la variancia y el cuadrado del valor esperado de una distribución, puede ser calculada para el tiempo entre llegadas o para el tiempo de servicio.
Para llegadas    
Par servicio       
Para tiempo entre salidas del servicio 

Clasificación de Kendall y Lee
La clasificación de Kendall y lee en la actualidad es utilizada para la clasificación de los sistemas de línea de espera.
a) Distribución de probabilidad del tiempo de llegadas.
b) Distribución de probabilidad del tiempo de servicio.
c) Número de servidores o canales.
d) Orden de atención del cliente.
e) Número máximo de clientes que soporta el sistema en un mismo instante de tiempo.
f) Número de clientes potenciales del sistema de línea de espera.
Modelo: (a/b/c) (d/e/f)

Los símbolos utilizados en a) y b) son:

D: constante.
Ek: distribución Erlang con parámetro k.
G: cualquier tipo de distribución.
GI: distribución general independiente.
H: distribución hiperexponencial.
M: distribución exponencial. C   número de servidores D  orden de atención a los  clientes.

Los símbolos utilizados c) y d) son:

FCFS: primeras entradas, primeros servicios.
LCFS: últimas entradas, primeros servicios 
SIRÓ:   orden aleatorio. 
 PR: con base en prioridades. 
 GD: en forma general.
E: número máximo de clientes que soporta el sistema en un mismo instante de tiempo.

/      número de clientes potenciales del sistema de líneas de espera. 

En e) y f)

Se tiene un caso de que, un modelo (M/D/3) (FCFS/20/20) representa la clasificación de un sistema donde existen 3 servidores en paralelo atendiendo de acuerdo con un orden de primeras entradas, primeras salidas, con un tiempo de servicio constante. El sistema tiene sólo 20 clientes potenciales, los cuales podrían encontrarse dentro del sistema en un mismo instante. El tiempo entre llegadas de los clientes sigue una distribución exponencial y, en caso de llegar y encontrar todos los servidores ocupados, pasan a formarse en una fila común. En otro caso, un modelo (M/M/l)(LCFS/oo/oo) es la clasificación de una línea de espera donde hay 1 servidor atendiendo de acuerdo con un orden de últimas entradas, primeras salidas, con tiempo de servicio exponencial. El sistema da servicio a un número infinito de clientes potenciales, mismos que al llegar serán aceptados por el sistema. El tiempo entre llegadas de los clientes sigue una distribución exponencial y en caso de llegar y encontrar al servidor ocupado, pasan a formarse en una fila común.