2、排队系统：无处不在的等待现象

排队系统：无处不在的等待现象

1. 排队系统概述

在生活中，排队系统无处不在。所谓排队系统，就是物品到达某个地方等待被处理的系统。这里的“物品”和“处理”是通用术语。“物品”可以指顾客，比如去银行接受服务的人；也可以是制造环境中需要加工的半成品部件。在交通领域，通过信号交叉口的车辆也是需要服务的“物品”，信号灯就是提供服务的“服务员”，绿灯就是服务的标志。通信系统中的数据包到达路由器或交换机，读取头部信息后转发到下一个路由器或最终目的地，这也是一种排队系统。

一般来说，排队系统有一个实际或虚拟的位置（有时是移动的），物品到达这里等待处理。如果处理器空闲，物品到达后可立即处理；若处理器忙碌，物品就需要等待。虽然这个系统也可称为服务系统，但为了遵循传统，我们仍称其为排队系统。

几乎所有人都会直接或间接地经历排队系统。我们自己排队等待是直接体验，像打印任务在打印机缓冲区排队、数据包在路由器节点等待处理则是间接体验。我们都希望等待时间最短，也不希望因缓冲区空间不足而被系统拒绝。系统管理者若能提供“足够”的资源处理物品，等待时间和拒绝服务的可能性就会降低，但资源成本限制了管理者。管理者还希望服务器（处理器）的空闲时间百分比最小化。了解排队系统在不同场景下的行为是对其进行建模的关键原因。

2. 透明排队系统示例

• 自助餐厅 ：很多人会在一天中的某个时间去自助餐厅快速吃午餐。顾客先拿托盘，根据餐厅布局加入队列挑选食物，然后再加入另一个队列付款。通过系统的速度取决于多个因素，如食物站数量、收银台数量、收银台操作速度、其他顾客的到达数量等。
• 公交站