• 제목/요약/키워드: queueing analysis

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DT-정책 하에서 운영되는 이산시간 Geo/G/1 시스템의 대기시간과 체재시간 분석 (Waiting Time and Sojourn Time Analysis of Discrete-time Geo/G/1 Queues under DT-policy)

  • 이세원
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.69-80
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    • 2024
  • 본 논문에서는 대기행렬이론의 대표적인 서버제어정책 중 D-정책과 T-정책이 혼합된 상황 하에서 운영되는 이산시간 대기행렬시스템을 다룬다. 베르누이 도착과정으로 시스템에 도착하는 고객들을 단일 서버가 선입선출로 서비스하며, 시스템 내에 서비스할 고객이 없으면 서버는 휴가를 떠났다가 돌아와서 대기 중인 고객들의 서비스시간의 총합(즉, 총 일량)이 D를 초과할 때까지 반복하여 휴가를 갖는다. 본 연구에서 다루는 시스템의 운영은 2차전지를 사용하는 모바일 디바이스의 효율적인 자원 활용의 모델링에 사용할 수 있다. 또한 통신·교통 시스템 분석에 적합한 것으로 잘 알려진 이산시간 시스템을 대상으로 하여 유연한 혼합 제어정책(DT-정책) 하에서 대기행렬시스템의 안정상태 대기시간과 체재시간을 하나의 틀 안에서 유도하였다는 데 그 의의가 있다.

흡수 마코프 체인을 활용한 적정 M/F 재고 수준에 관한 연구 (An Analysis on the Optimal Level of the Maintenance Float Using Absorbing Markov Chain)

  • 김용;윤봉규
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.163-174
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    • 2008
  • 군은 신뢰도(Reliability)나 가용도(Availability)가 다른 어떤 조직보다 중요한 조진이다. 최근에는 시스템 준비태세(System Readiness)를 강조하며, 무기체계의 성능뿐 아니라 가용도를 중요한 성과 목표로 정의하고 있어 이런 경향은 심화되고 있다. 이런 맥락에서, 군의 중요한 설비나 장비들은 신뢰도(Reliability)와 가용도(Availability) 제고를 위해 만약의 경우를 대비하는 여유 장비를 운용하고 있다. 이를 정비대충장비(M/F Maintenance Float, 이하 M/F) 라고 한다. 군의 정비대충장비는 매년 장비의 수량과 가동률을 적용하여 소요량을 산출하고 있으나, 기존의 방법은 고장특성과 정비부대의 정비능력에 대한 고려가 미흡하여, M/F 도입에 따른 효과인 신뢰도와 가용성 제고를 원래 의도된 목표만큼 달성하지 못하고 있다. 본 연구에서는 대기행렬이론과 흡수 마코프체인을 활용하여, M/F 재고 수준 결정을 위한 분석 모형을 제시하고, 그 결과를 활용하여 역습부대역할을 수행하는 OO부대에서 운용되고 있는 K-1 전차의 운영유지 대풍장비의 최적 수량을 산출했다. 본 연구는기존 연구에 비해 이해가 용이한 (Tractable) 방법론을 활용하면서도 M/F 수준과 관련된 의사결정을 정교하게 묘사할 수 있는 모형을 제시했다는 점에서 의의가 있다.

어항투자사업의 경제성 평가에 관한 연구 (The Study on the Economic Appraisal of Fishing Port Investments)

  • 정형찬
    • 수산경영론집
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    • 제14권2호
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    • pp.15-68
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    • 1983
  • From the economic point of view the fishing port is the complex of installations on land, organized to serve the fishing fleet and its cargo, and is the main link in the production chain of all components of the fishing industry, with the aim of achieving the planned targets with the minimum cost. Fishing port investment decisions have had significant impact on the development aims of Korean fisheries. Fishing port investments in Korea are made mostly by public or semipublic port authorities. Such investments should be judged not purely on the basis of financial profitability but rather on the extent to which they serve the development aims of the fishing industry. This makes the economic appraisal process more complex and presents certain problems in correctly quantifying the economic costs and benefits of the fishing port projects. This study concentrates more on the theoretical economic appraisal models than on the purely financial aspects of fishing port investments and points out the difference between the two approaches. In the result, there is clearly an element of judgment as to whether or not a shadow price needs to be used in estimating economic benefits and costs. From this viewpoint, some attempts are made to provide definitions of the possible economic benefits and costs, and methods for estimating and evaluating them in Part III and IV. Especially queueing theory is applied in the calculation of economic benefits. When a project is contemplated and analysis shows it to Lave a positive NPV, one question that arises is whether it should be implemented now or delayed. In this paper, the first year rate of return method is regarded as a more concise way of solving the timing of investment, At the end of Part IV, risk analysis of fishing port investments is considered. It can be handled in a number of ways, ranging from informal judgment to complex statistical analyses involving large-scale computer models, This paper recommends that evaluators of fishing port investments use the sensitivity analysis indicating exactly how much NPV will change in response to a given change in an input variable, other things held constant. Decisions regarding the amount of capacity to provide must be made in fishing port investments. Providing too much service would involve excessive capital costs. On the other hand, not providing enough service capacity would cause the waiting line of fishing vessels to become excessively long at times. Therefore, in Part V, the optimal number of berths and berth productivity in fishing port are defined as follows: Minimize E(TC) = E(WC)+E(SC) The minimum of this function is the solution and that is the optimal number of berth and berth productivity in fishing port.

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MVA 알고리즘을 이용한 ATM 기반 통합 서비스 교환기 내 워크스테이션의 성능 평가 (Performance Evaluation of Workstation System within ATM Integrated Service Switching System using Mean Value Analysis Algorithm)

  • 장승주;김길용;이재흠;박호진
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제6권4호
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    • pp.421-429
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    • 2000
  • 현재 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반 통합 서비스 교환 시스템 개발 추세는 복합 교환 시스템에서의 운용, 보전 기능 및 ATM 기반 인터넷/협대역 통합 서비스 등을 수용하기 위하여 워크스테이션에 멀티플러그-인 개념을 도입하여 시스템이 설계, 구현되고 있다. 한편, 기존 워크스테이션에서는 교환 시스템을 운용하기 위해 HMI(Human Machine Interface) 운용 시스템 기능과 함께 파일 관리 기능, 시간 관리 기능, 그래픽 처리 기능 및 TMN(Telecommunication Management Network)의 에이전트 기능 등이 설정되어 교환 시스템과의 많은 인터페이스를 통하여 기능들이 수행되고 있다. 이러한 기능들은 프로세스 혹은 프로세서간 많은 메시지 통신을 필요로 하고 있으며, 워크스테이션내 입출력 장치 파일, 일반 파일, 그리고 메시지 전송을 위한 메시지 큐, 소켓 자원 등을 사용하고 있다. 따라서, 현재 개발 중인 시스템의 정상 동작 여부를 확인하고 파악된 문제점들에 대한 성능 개선과 함께 추후 지속적인 기능 추가 시에도 시스템의 정상 동작을 보장하기 위해서는 사전에 개발될 교환 시스템에 대한 성능 평가가 선행되어야 한다. 본 논문은 이러한 ATM 기반 통합 서비스 교환 시스템 개발 작업에서 사전에 시스템의 성능 평가를 했다. 성능 평가는 MVA(Mean Value Analysis) 알고리즘을 이용한다. 모델은 큐잉 네트워크 모델을 사용하고 모델링된 시스템을 이용하여 PDQ(Pretty Damn Quick) 시뮬레이션 패키지와 C 언어를 사용하여 시뮬레이션 하였다.

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토큰링 네트워크가 상호 연결된 근거리 통신망에 관한 연구 (A Study on Interconnectioned LAN of Token Ring Network)

  • 이상훈;김경식;강준길
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.1206-1218
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    • 1992
  • 토큰으로 매체 이용 자격을 부여하는 토큰링 시스템은 링 혹은 버스 구조의 LAN에서 매체 이용방법으로 흔히 이용되어 왔으며 이러한 시스템으로 모델링 될 수 있다. 이 시스템은 단순히 프레임을 저장하고 전송 조건에 해당되면 전송을 진행하는 브리지를 이용함으로써 단일 링들이 상호 연결된 멀티 토큰링 시스템으로 시스템 규모를 확장할 수 있다. 본 논문에서는 상호 연결된 토큰링 시스템의 전송성능을 분석하기 위하여 스테이션 큐에 도착하는 프레임들이 Poisson과정이고 각 도착 프레임의 길이가 서로 독립이며 동등한 일반 분포를 갖는 M/G/1 큐잉 시스템을 가정하여, 임의의 프레임이 목적지까지 전달에 영향을 미치는 해석적으로 조사하였다. 프레임 전송 지연시간에 영향을 미치는 요소는 임의의 시간으로 부터 토큰이 전송하는 스테이션까지 오는데 걸리는 시간, 전송 스테이션의 전송 시간부터 스테이션 내의 대상 프레임이 전송되기까지 소요되는 대기시간, 대상 프레임의 길이와 목적지까지 소요되는 시간의 합으로 주어지며, 외부링으로부터 내부링 브리지 큐까지. 그리고 외부링 브리지 큐로부터 목적 스테이션 까지의 시간에 대한 합으로 주어진다. 또한 전송지연시간에 미치는 파라미터들을 변화시킬때 전체 지연시간에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 프레임 전송 지연시간에 상대적으로 큰 영향을 미치는 요소는 프레임의 평균 도착율이 크고 수신 스테이션이 타 외부링일 비율이 커질때이며, 이는 우선순위 서비스 방식의 이용 여부에 관계없이 지연 시간이 지수적 증가를 나타낸다. 이를 감소시키려면 외부링 스테이션의 수를 줄여 상대적으로 중추링의 스테이션 수를 증가시킴으로써 전체 지연시간을 줄일 수 있다.

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목포항 운송시스템의 분석에 관한 연구 (On the Analysis of Transportation System in Mokpo Port)

  • 남만우;이철영
    • 한국항만학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.321-337
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    • 1997
  • Rapid change in the technological environment of marine transportation and the development of the ocean shipping industry have fostered a revolution in the port system. This in turn has caused major changes in the function and use of port in Korea. Aside from this. Mokpo Port, however continues to decline, because the existing port facilities and related subsystem are already obsolete with no chance of regaining operational effectiveness and treatment for proper implementation. Although a few studies have been done on the Mokpo Port, has not been found, any reseach for the analytical approach to the transportation system of it. This paper aims to make an extensive analysis of the physical distribution system in Mokpo Port focusing on the coordination of subsystems such as navigational aids system, quay handling and transfer system, storage system and inland transport system. The base of introduced simulation tool here is the queueing theory. The overall findings are as follows; 1. Among those vessels called at Mokpo Port in 1994, the average size of oceangoing vessels is 4,922.1 G/T, and the domestic is 317.8 G/T. The average arrival interval and service time of the domestic vessels are 6.0 hours and 24.1 hours respectively marking the berth occupation rate over 100%. Those for oceangoing vessels are 34.5 hours, 120.0 hours and 37.2%. In order to maintainin the berth occupation rate to 70% the capacity considering the 1994 of domestic piers must be extended to 145% and oceangoing vessels must be increased to 165% year called. 2. The capacity of approaching channel is enough to handle the total traffic volume. 3. Tugs are sufficiently being provided to handle all ships requiring their services 4. The capacity of storage and inland transportation systems are sufficient to handle the throughput and the yard stroage utilization rate of No.1 $\cdots$ No.5 is 4.5% and No.6 1S 30% of 1993's. 5. The utilization rate of LLc(Level Looping Crane) and PNT(PNeumaTic) are 2.7% and 18.8%, respectively. Practical solution and proposal for improvement of Transportation System in Mokpo Port are as follows; 1. To avoid the congestion in domestic pier introduction of a new port operation system is necessary allowing the domestic vessel to use the oceangoing pier. 2. To establish the port management information system to improve the efficiency of port operation. 3. To build a new storage system for high valued cargos including modernization of the present storage and handling system. 4. To insure the safety of navigation in approaching channel, The Vessel Traffic System including separation scheme is introduced. 5. To interest enormously on public relation to ship owner's association, shippers and consignees by showing that they can save cost and ship turnaround time in order to promote the call to Mokpo Port. At last, to be strategically change the function of Mokpo Port to the Leisure, Fishing & Ferry as well as Maritime port.

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M/M/s와 M/D/s 대기행렬의 점근 근사법 분석을 위한 시뮬레이션 연구 (Simulation Studies on Asymptotic Approximations Analysis of M/M/s and M/D/s Queues)

  • 이진호
    • 서비스연구
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    • 제14권3호
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    • pp.172-187
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    • 2024
  • 본 연구는 M/M/s와 M/D/s 대기행렬의 점근 근사법 분석을 수행한다. M/M/s 대기행렬 분석을 위해, 활용률 ρ와 고객의 시스템 대기확률 α가 특정값을 가질 때 서버수 s의 증가에 따라 평균 시스템 대기자의 크기가 변화하는 양상을 통해 "규모의 경제"를 관찰하였다. 시뮬레이션 결과, s가 증가함에 따라 유휴시간을 갖는 서버의 수인 n-E[Qn]은 발산함을 보여주었다. 그리고 고객의 수 k의 변화에 따른 시스템 성능을 관찰한 결과, heavy-traffic regime(활용률이 점점 증가하는 상태)을 살펴보기 위하여 ${\rho}_n\,=\,1-k/\sqrt{n}$을 이용하는 것은 고객의 수가 1(k = 1)인 경우에만 유효함을 확인하였다. M/D/s 대기행렬의 경우 고정된 ρ와 α 하에서 평균 시스템 대기자의 크기 분석을 위해 두 가지의 근사법을 이용하였다. 시뮬레이션 및 비교 분석 결과, 서버의 수가 작고 heavy-traffic인 경우에는 Cosmetatos 근사법이 좋은 성과를 보여 주지만, 서버의 수가 큰 경우에는 실제값을 과대평가하는 경향이 있음을 보여주었다. 반면에 수정 근사법(modified approximation)은 서버의 수가 증가할 때에도 시스템 안정상태에 대한 보다 정확한 근사치를 제공하였다.

CDMA 셀룰러시스템에서의 핸드오프 채널할당기법 성능분석 (Performance Analysis of Handoff Channel Assignment Scheme in CDMA Cellular System)

  • 이동명;이철희
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권6호
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    • pp.17-29
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    • 1999
  • 이 논문에서는 CDMA (Code Division Multiple Access) 셀룰러시스템에서 우선순위 Queue를 이용한 핸드오프(Handoff)의 채널항당기법을 제안하였다. 또한 제안한 기법에 대한 해석적 분석과 아울러 컴퓨터시뮬레이션을 통해 제안한 기법의 성능을 비 우선순위기법 및 FIFO(First In First Out) Quene기법의 성능과 비교하였다. 제안하는 기법의 핸드오프 채널할당방식은 새로운 파이롯(Pilot)에 대한 전력세기가 T-ADD 임계치 보다 크게 되는 시점부터 현재 사용중인 파일롯의 전력세기가 T-DROP 임계치 보다 낮고 T-DROP 타이머가 종료되는 시점까지를 핸드오프 처리가능 영역으로 정의하고 이를 최대 Queue 대기시간으로 결정하였다. 제안된 기법의 성능을 분석하기 위한 성능평가 척도는 강제 종료 확률 (Forced Termination Probability), 호 블럭킹 확률(Call Blocking Probability), 전체 제공 트래픽에 대한 수행 트래픽 비율(Carried Traffic to Total Offered Traffic), 평균 Queue크기(Average Queue Size) 및 핸드오프 시 Queue의 평균 지연시간(Average Handoff Delay Time in Prioritized Queue)등이다. 성능 시뮬레이션 결과, 제안된 기법이 전체 시스템 용량면에서 약간의 단점은 발생하지만 핸드오프 처리에 있어서 높은 성능을 유지함을 알 수 있었다.

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휴리스틱 회귀모델을 이용한 특정항만 조건하에서의 선형별 적정 항차배분에 관한 연구 - 포항제철(주) 전용항만 사례를 중심으로- (A Heuristic Model for Appropriation of Voyage Allocation under Specific Port Condition Using Regression Analyses - With a Case Analysis on POSCO-owned Port -)

  • 김원재
    • 한국항만경제학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.159-174
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    • 2013
  • 본 논문은 포항제철이 제품생산에 필요한 석탄 및 철광석 등 원료를 해외로부터 수입하기 위한 전용부두를 조성하여 사용하는 과정에서 발생되는 총물류비용, 즉 해상수송비용, 항만 선석 대기비용, 그리고 원료를 야드에 적재보관 하는 데 따른 재고비용 등의 발생이 서로 상충됨에 따라 각 비용발생 행태를 함수식으로 추정하여 그 비용의 합이 최소화 될 수 있는 적정 선형별 연간 배정 항차수 의사결정을 휴리스틱적 접근법으로 시도한 내용을 보여준다. 예를 들면, 해상 수송비용은 단위당 운송비를 낮추기 위해 선형을 대형화시키려는 유인이 있게 된다. 하지만 이러한 결정은 항만내 선석 제약으로 인해 대기비용이 지수적으로 급격히 증가하게 되어 이에 대한 절충점을 찾아야 만 총 물류비용을 최소화 시킬 수 있게 된다. 선형별 연간 배정 항차수를 독립변수로 하고 발생 비용들을 종속변수로 하여 휴리스틱적 회귀분석을 시도한 결과 15만톤급 선형, 10만톤급 선형, 5만톤급 선형의 연간 항차배정 비율이 $1.78(X_1)$ : $4.25(X_2)$ : $1(X_3)$ 로 될 때 총물류비용 최소화 목표를 달성할 수 있는 것으로 분석되었다. 이를 백분비로 보면, 대형선 비중을 약 25%, 중형선 비중을 약 61%, 그리고 소형선 비중을 약 14% 정도로 연간항차배정을 하는 것이 적정한 것으로 판단된다. 그밖에 만약 물동량의 증가로 항만확장이 불가피한 경우 추가항만 건설투자비와 그로 인한 해상수송비 절감 및 선석 대기비용 절감 등을 현재가치화 한 값과 비교하여 전자가 큰 경우는 투자안을 기각하고 후자가 큰 경우는 투자안을 수용하는 항만투자 의사결정이 필요함을 보여주었다.

복잡한 생산라인에서 효율적 공정관리 기법 도입에 따른 공정흐름 및 생산성 개선 연구 (A study on the improvement of work flow and productivity in complex manufacturing line by employing the effective process control methods)

  • 박경민;정석재
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.305-315
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    • 2016
  • 소품종 대량 생산 체제에서 다품종 소량생산 체제로의 변경으로 인해 개별 기업들은 시장 점유율을 지키기 위해서 생산율 극대화, 재공재고의 최소화, 적정 사이클 타임 운영 등 다양한 생산전략을 개발, 이를 적절하게 운영하기 위한 노력을 경주하고 있다. 특히, 복잡한 제조라인의 경우 작업흐름이 특이하고 공정단계가 많으며 매우 복잡한 공정 순서로 인해, 기존의 수리모형이나 대기이론 모형과 같은 분석적 방법을 적용하여 생산전략을 수립하는 데 많은 한계점을 내포하고 있다. 이를 위해 본 논문은 재투입과 병목공정이 혼재된 제조라인을 대상으로 병목공정 앞에서의 자재 투입 통제 문제와 작업장의 생산변경시점 결정 및 배치기계의 배치크기 및 가공순서를 결정하는 휴리스틱 방법을 제안한다. 제안된 방법의 효과를 검증하기 위해 제조환경을 테스트할 수 있는 시뮬레이션 모델을 개발하였으며, 앞서 언급한 세 가지 의사결정 문제에 대해 현재 기업에서 일반적으로 많이 사용되고 있는 기존 방식과 본 연구에서 제안하는 방법들을 비교하는 실험을 하였으며, 실험을 위한 시나리오는 세 가지 의사결정 문제의 휴리스틱 방법을 단일로 적용하는 경우와 휴리스틱 방법을 동시에 적용하는 경우로 나누어 실험하였고, 실험 결과 세 가지 의사결정 규칙을 함께 적용하는 것이 생산율 향상, 사이클 타임 감소, 평균 재공재고 수준 감소에 효과가 있음을 보여주었다.