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具有凸保持费用的放弃队列的渐近最优索引策略。 (英语) Zbl 1341.68018号

摘要:我们研究了在平均成本标准下,具有凸持有成本和用户不耐烦的多类服务器中的资源分配问题。一般来说,最优策略对所有输入参数和状态信息具有复杂的依赖性。我们的主要贡献是导出可以作为启发式的索引策略,并显示出良好的性能。我们的索引策略为每个类赋予一个索引,该索引取决于该类中当前存在的客户数量。通过求解最优随机控制问题的一个松弛版本,并结合不安多臂强盗和排队理论的结果,得到指标值。它们可以表示为一维生灭过程稳态分布概率的函数。对于线性持有成本,该指数可以以封闭形式计算,并与到达率和客户数量无关。在没有放弃和线性持有成本的情况下,我们的指数符合\(c\mu\)-规则,该规则在这种简单的设置中是最优的。对于一般凸持有成本,我们导出了极限状态下指数值的性质:我们考虑指数的行为(i)当一类客户的数量增加时,这允许我们导出指数策略的渐近结构,(ii)当放弃率消失时,它允许我们检索针对具有凸持有成本且无放弃的多类M/M/1排队提出的指数策略,以及(iii)当到达率分别为0或\(infty)时,分别表示轻型交通和重型交通状态。我们证明了Whittle的指数策略在轻型和重型交通系统中都是渐近最优的。为了进一步了解指数政策,我们考虑了松弛问题的流体版本,并导出了流体指数的封闭表达式。后者被证明与渐近状态下随机模型的指标值一致。对于任意凸保持成本,流体指数可视为\(Gc\mu/\θ\)规则;也就是说,将放弃纳入广义的(c\mu)-规则((Gc\mu\)-规则)。对广泛参数的数值实验表明,惠特尔指数策略和流体指数策略在广泛参数下表现良好。

MSC公司:

68平方米 计算机系统环境下的性能评估、排队和调度
60K25码 排队论(概率论方面)
90B22型 运筹学中的队列和服务
90立方厘米 马尔可夫和半马尔可夫决策过程
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全文: 内政部 哈尔

参考文献:

[1] Abramowitz,M.,Stegun,A.I.:数学函数手册,含公式。图表和数学表。多佛出版公司,纽约(1965年)·Zbl 0171.38503号
[2] Anderson,D.F.:随机过程简介及其在生物科学中的应用。威斯康星大学麦迪逊分校,网址:www.math.wisc.edu/anderson/605F13/Notes/StochBio.pdf,(2013)
[3] Ansell,P.S.,Glazebrook,K.D.,Niño-Mora,J.,o'Keeffe,M.:Whittle对具有凸持有成本的多类排队系统的指数策略。数学。方法操作。第57(1)号决议,21-39(2003)·Zbl 1023.90010号 ·doi:10.1007/s001860200257
[4] Argon,N.T.,Ziya,S.,Righter,R.:在清理系统中安排不耐烦的工作,了解大规模医疗事件中的患者分类。普罗巴伯。工程信息科学。22(3), 301-332 (2010) ·兹比尔1211.90105
[5] Ata,B.,Tongarlak,M.H.:关于在一般延迟成本下调度放弃的多类队列。排队系统。74, 65-104 (2013) ·Zbl 1274.60268号 ·doi:10.1007/s11134-012-9326-6
[6] Atar,R.,Giat,C.,Shimkin,N.:带放弃的多服务器队列的\[C\mu/\theta\]Cμ/θ规则。操作。第58(5)号决议,1427-1439(2010)·Zbl 1233.90107号 ·数字对象标识代码:10.1287/opre.1100.0826
[7] Atar,R.,Giat,C.,Shimkin,N.:关于遍历代价下\[C\mu/\theta\]Cμ/θ规则的渐近最优性。排队系统。67, 127-144 (2011) ·Zbl 1217.90063号 ·doi:10.1007/s11134-010-9206-x
[8] Avram,F。;Bertsimas,D。;理查德,M。;Kelly,FP(编辑);Williams,RJ(编辑),《多类排队网络的优化:线性控制方法》,199-234(1995),纽约·doi:10.1007/9781-4757-2418-9_11
[9] Ayesta,U.,Jacko,P.,Novak,V.:一个用于调度放弃用户的近乎最优的索引规则。收录于:IEEE Infocom,第2849-2857页(2011年)
[10] Bäuerle,N.:随机网络中跟踪策略的渐近最优性。附录申请。普罗巴伯。10, 1065-1083 (2000) ·Zbl 1057.90003号 ·doi:10.1214/aoap/1019487605
[11] Bäuerle,N.,Rieder,U.:单服务器流体网络的最优控制。排队系统。35, 185-200 (2000) ·Zbl 0960.90019号 ·doi:10.1023/A:1019146111903
[12] 伯塞卡斯。,动态规划和最优控制。雅典娜科学,贝尔蒙特(2005)·邮编1125.90056
[13] Bhulai,S.,Blok,H.,Spieksma,F.M.:具有客户放弃的计算队列:采用平滑率截断方法的广义cμ-规则的最优性。在建工程(2014年)·Zbl 1498.90244号
[14] Bhulai,S.,Brooms,A.C.,Spieksma,F.M.:关于无界跳马尔可夫过程的值函数的结构性质,以及对共享重试队列的处理器的应用。排队系统。76, 425-446 (2014) ·Zbl 1327.90365号 ·doi:10.1007/s11134-013-9371-9
[15] Bispo,C.F.:具有凸成本的单服务器调度问题。排队系统。73, 261-294 (2013) ·Zbl 1263.90022号 ·doi:10.1007/s11134-012-9316-8
[16] Buyukkoc,C.,Varaya,P.,Walrand,J.:重新审视了\[C\mu\]Cμ规则。高级申请。普罗巴伯。17, 237-238 (1985) ·Zbl 0557.60082号 ·doi:10.2307/1427064
[17] Chaichian,M.,Demichev,M.:《物理中的路径积分》第1卷:随机过程和量子力学。Taylor&Francis,纽约(2001)·Zbl 1074.81537号 ·doi:10.1887/0750307137
[18] Dai,J.G.:关于多类排队网络的正Harris递推:通过流体极限模型的统一方法。附录申请。普罗巴伯。5, 49-77 (1995) ·Zbl 0822.60083号 ·doi:10.1214/aoap/1177004828
[19] Dai,J.G.,He,S.:顾客放弃的多服务器排队:扩散和流体近似的调查。J.系统。科学。系统。工程21,1-36(2012)·doi:10.1007/s11518-012-5189年
[20] Down,D.G.,Koole,G.,Lewis,M.E.:放弃的单服务器系统的动态控制。排队系统。67, 63-90 (2011) ·Zbl 1230.90106号 ·doi:10.1007/s11134-010-9201-2
[21] Gajrat,A.,Hordijk,A.:受控多类串联网络的流体近似。排队系统。35, 349-380 (2000) ·Zbl 0960.90018号 ·doi:10.1023/A:1019162615537
[22] Gelenbe,E.,Mitrani,I.:计算机系统的分析与综合。伦敦学术出版社(1980)·Zbl 0484.68026号
[23] Gittins,J.C.,Glazebrook,K.,Weber,R.:多武器匪徒配置指数。威利,伦敦(2011)·Zbl 1401.90257号 ·数字对象标识代码:10.1002/9780470980033
[24] Glazebrook,K.D.,Ansell,P.S.,Dunn,R.T.,Lumley,R.R.:关于将服务最优分配给不耐烦的任务。J.应用。普罗巴伯。41, 51-72 (2004) ·Zbl 1123.90317号 ·doi:10.1239/jap/1077134667
[25] Glazebrook,K.D.、Hodge,D.J.、Kirkbride,C.、Minty,R.J.:随机调度:指数政策的简史和动态资源分配的指数生成新方法。J.Sched。(2013). doi:10.1007/s10951-013-0325-1·Zbl 1305.90212号
[26] Glazebrook,K.D.,Kirkbride,C.,Ouenniche,J.:不耐烦客户到异构服务站的准入控制和路由索引政策。操作。第57号决议,975-989(2009年)·Zbl 1226.90129号 ·doi:10.1287/opre.1080.632
[27] Hasenbein,J.、Perry,D.(编辑):关于放弃排队系统的特别问题。排队系统。75(2-4), 111-384 (2013) ·Zbl 1277.90029号
[28] Kim,J.,Ward,A.:具有多个客户类别的GI/GI/1+GI队列的动态调度。排队系统。75(2-4), 339-384 (2013) ·Zbl 1277.60157号 ·doi:10.1007/s11134-012-9325-7
[29] Larrañaga,M.,Ayesta,U.,Verloop,I.M.:多类放弃队列中基于流体的动态调度。执行。评估。70, 841-858 (2013) ·doi:10.1016/j.peva.2013.08.009
[30] Larrañaga,M.,Ayesta,U.,Verloop,I.M.:具有凸持有成本和放弃的多类队列的索引策略。In:2014年ACM SIGMETRICS会议记录·Zbl 1341.68018号
[31] Larrañaga,M.,Ayesta,U.,Verloop,I.M.:资源分配问题的随机和流动指数政策。摘自:IEEE Infocom会议记录,2015年·Zbl 1341.68018号
[32] Mandelbaum,A.,Stolyar,S.:调度具有凸延迟成本的灵活服务器:广义\[c\mu\]cμ-规则的重流量优化。操作。第52(6)号决议,836-855(2004)·Zbl 1165.90402号 ·doi:10.1287/opre.1040.152
[33] Niño-Mora,J.:通过不安分的强盗边际生产率指数进行动态优先级分配。TOP 15(2),161-198(2007)·Zbl 1142.90015号 ·doi:10.1007/s11750-007-0025-0
[34] Puterman,M.L.:马尔可夫决策过程:离散随机动态规划。威利,纽约(2005)·Zbl 1184.90170号
[35] van Mieghem,J.A.:具有凸延迟成本的动态调度:广义\[c\mu\]cμ规则。附录申请。普罗巴伯。5(3), 808-833 (1995) ·兹比尔0843.90047
[36] Verloop,I.M.:可索引和不可索引不停盗贼的渐近最优优先级策略。CNRS技术报告,hal-00743781,2015年4月·Zbl 1349.90834号
[37] Verloop,I.M.,Nüñez-Queija,R.:具有干扰的渐近最优并行资源分配。排队系统。65(1), 43-92 (2010) ·Zbl 1201.68031号 ·doi:10.1007/s11134-010-9171-4
[38] 韦伯,R.R.,韦斯,G.:关于不安分强盗的指数政策。J.应用。普罗巴伯。27, 637-648 (1990) ·Zbl 0735.90072号 ·doi:10.2307/3214547
[39] 韦斯,G。;Kelly,FP(编辑);Williams,RJ(编辑),《再入流体管线的最佳排水》,91-103(1995),纽约·Zbl 0823.60084号 ·doi:10.1007/978-1-4757-2418-94
[40] Whittle,P.:《不安分的强盗:变化世界中的活动分配》。J.应用。普罗巴伯。25, 287-298 (1988) ·Zbl 0664.90043号 ·doi:10.2307/3214163
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