1.2 Классификация смо
Каждой из систем массового обслуживания свойственна определенная организация.
По количеству каналов обслуживания (приборов, линий) системы массового обслуживания можно разделить на одноканальные и многоканальные. Примером одноканальной системы может служить парикмахерская с одним мастером, одиночный пункт ОТК на потоке, бензозаправочная колонка и т. д. Естественно, что в многоканальных системах число приборов должно быть равно двум и более. Подобные системы встречаются гораздо чаще. Как правило, число приборов в многоканальных системах массового обслуживания ограничено. Однако возможны случаи, когда их настолько много (число тракторов и другой сельскохозяйственной техники, участвующей в уборке урожая на полях области, края и требующей ремонта в процессе эксплуатации, автомобйльный парк области, вооружение крупных соединений, которое требует ремонта в период боевых действий, и т. д.), что выгоднее рассматривать их как системы с бесконечным числом приборов, каналов.
В свою очередь, многоканальные системы могут состоять из однотипных и разнотипных (по производительности) приборов. В самом деле, мастера по ремонту радиоаппаратуры в ателье, продавцы в магазинах, кассиры и т. д., несмотря на практически одинаковые условия работы, из-за различных причин (опыта, психического состояния, способностей и др.) работают с разной производительностью. При решении многих перечисленных задач под термином «обслуживание» понимается удовлетворение потребностей. Так, в приведенных примерах систем под обслуживанием понимается стрижка, бритье и другие операции, которые производятся над клиентами в парикмахерской, прием больных в больнице, разгрузка судов в порту, обстрел бомбардировщиков системой ПВО объекта и т. д.
Однако наиболее широкое распространение получила классификация по времени пребывания требований в системе до начала обслуживания. По этому критерию все системы можно разбить на три большие группы: системы с отказами; системы с неограниченным временем ожидания; системы смешанного типа.
В системах с отказами (их еще называют системы с потерями) всякое вновь поступившее требование на обслуживание, застав все приборы уже занятыми, покидает систему. Классическим примером систем с отказами может служить работа автоматической телефонной станции (АТС). Абонент, обратившийся на АТС, получает отказ, если необходимая линия связи уже занята. Другим примером может служить такая система противовоздушной обороны объекта, в которой время пребывания цели в зоне обстрела мало или соизмеримо со временем, необходимым для ее обстрела. В этом случае самолет противника, застав зенитные комплексы занятыми обстрелом других самолетов, проходит безнаказанно зону ПВО.
Их противоположностью являются системы массового обслуживания с неограниченным временем ожидания требований в очереди (системы с ожиданием). Особенность их работы заключается в том, что поступившее в систему требование, застав все обслуживающие приборы занятыми, вынуждено ожидать своей очереди до тех пор, пока какая-либо из обслуживающих единиц не освободится. Это наиболее многочисленная группа систем массового обслуживания. Разработанный для них аппарат достаточно хорошо описывает работу различных ремонтных органов, предприятий бытового обслуживания, буферной памяти электронных машин и многих других.
Системы смешанного типа занимают промежуточное положение. Поступившее в такую систему требование, застав все приборы занятыми, становится в очередь. Но в ней оно находится ограниченное время, после чего, не дождавшись обслуживания, покидает ее. Полученные для этих систем зависимости, описывающие их функционирование, могут быть использованы для получения подобных зависимостей для ранее рассмотренных систем массового обслуживания. Примером подобных систем являются торговые точки по продаже фруктов, овощей, которые могут храниться ограниченное время, их пункты переработки, ПВО объектов, обеспечиваемая зенитными средствами с большой зоной поражения, в пределах которой воздушные цели находятся ограниченное время, и многие другие.
Смешанными системами массового обслуживания называются и такие, в которых наложены ограничения на время пребывания требований в системе. Примером может служить обработка определенной информации на ЭВМ, которая периодически обновляется. Если в течение определенного промежутка времени информация не будет обработана, она утрачивает свою ценность и теряется.
К смешанным системам относят и такие, в которых ограничена длина очереди (например, мастерская по ремонту крупногабаритной техники, которая имеет ограниченную площадку для неисправных машин).
По порядку занятия свободных приборов (каналов) вновь поступившими требованиями описанные системы различаются по следующим признакам:
приборы подключаются к обслуживанию в строгом порядке. Это может происходить тогда, когда система состоит из разнотипных приборов с различными преимуществами их использования;
приборы начинают обслуживать вновь поступившие требования в порядке освобождения (например, технологические потоки по ремонту техники и др.);
приборы занимаются в случайном порядке (например, зенитные комплексы при обстреле целей во время мощного воздушного налета).
В системах с ожиданием и ограниченным временем ожидания могут быть особенности в дисциплине обслуживания очереди требований. Они сводятся к следующим разновидностям:
требования к обслуживанию принимаются в порядке очередности их поступления в систему (предприятия бытового обслуживания, магазины и др.);
в первую очередь к обслуживанию принимаются те требования, которые имеют большую степень приоритета. Например, из всех самолетов, находящихся в воздухе и ожидающих посадки на аэродром, приоритет отдается аварийным. Также без очереди идут к врачу больные с острой болью и т. д.;
требования к обслуживанию принимаются в случайном порядке (примером может служить система ПВО объекта при отражении воздушного налета противника).
Кроме перечисленных разновидностей систем массового обслуживания на практике могут встретиться и более сложные, представляющие определенные комбинации перечисленных особенностей.