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Refined mean-field approximation for discrete-time queueing networks with blocking
Naval Research Logistics ( IF 2.3 ) Pub Date : 2023-06-02 , DOI: 10.1002/nav.22131 Yang Pan 1 , Pengyi Shi 2
Naval Research Logistics ( IF 2.3 ) Pub Date : 2023-06-02 , DOI: 10.1002/nav.22131 Yang Pan 1 , Pengyi Shi 2
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We study a discrete-time queueing network with blocking that is primarily motivated by outpatient network management. To tackle the curse of dimensionality in performance analysis, we develop a refined mean-field approximation that deals with changing population size, a nonconventional feature that makes the analysis challenging within the existing literature. We explicitly quantify the convergence rate for this approximation as with being the system size. Not only is this convergence better than the convergence proven in prior work, but our approximation shows a significant improvement in performance prediction accuracy when the system size is small, compared to the conventional (unrefined) mean-field approximation. This accuracy makes our approximation appealing to support decision-making in practice.
中文翻译:
带阻塞的离散时间排队网络的精细平均场近似
我们研究了一个具有阻塞的离散时间排队网络,其主要动机是门诊网络管理。为了解决性能分析中的维数灾难,我们开发了一种改进的平均场近似来处理不断变化的人口规模,这是一种非常规特征,使得现有文献中的分析具有挑战性。我们明确地将这种近似的收敛速度量化为和是系统大小。这种收敛性不仅优于收敛性已在之前的工作中得到证明,但与传统的(未经细化的)平均场近似相比,我们的近似表明,当系统尺寸较小时,性能预测精度有显着提高。这种准确性使得我们的近似值对于支持实践中的决策具有吸引力。
更新日期:2023-06-02
中文翻译:
带阻塞的离散时间排队网络的精细平均场近似
我们研究了一个具有阻塞的离散时间排队网络,其主要动机是门诊网络管理。为了解决性能分析中的维数灾难,我们开发了一种改进的平均场近似来处理不断变化的人口规模,这是一种非常规特征,使得现有文献中的分析具有挑战性。我们明确地将这种近似的收敛速度量化为和是系统大小。这种收敛性不仅优于收敛性已在之前的工作中得到证明,但与传统的(未经细化的)平均场近似相比,我们的近似表明,当系统尺寸较小时,性能预测精度有显着提高。这种准确性使得我们的近似值对于支持实践中的决策具有吸引力。