MATLAB单服务排队系统马尔可夫建模与性能分析工具

资 源 简 介

该项目使用MATLAB实现单服务排队系统的马尔可夫过程建模与分析。通过建立状态转移模型，模拟顾客到达和服务过程，动态追踪队列长度变化，计算关键性能指标。系统可生成详细的队列长度时间序列记录。

详 情 说 明

单服务排队系统马尔可夫建模与性能分析系统

项目介绍

本项目基于MATLAB平台开发，实现了单服务排队系统的马尔可夫过程建模与性能分析。通过建立马尔可夫状态转移模型，系统能够模拟顾客到达和服务过程，动态追踪队列长度变化，并计算关键性能指标。该系统结合了理论建模与数值仿真，为排队系统的性能评估提供了完整的分析工具。

功能特性

• 马尔可夫建模：基于到达率和服务率建立离散时间马尔可夫链模型
• 动态仿真：采用离散事件仿真技术模拟排队系统运行过程
• 性能分析：计算平均队列长度、平均等待时间等核心指标
• 数据记录：详细记录每次状态转换的时间戳和队列长度变化
• 可视化展示：提供状态转移图、队列变化曲线、统计图表等多种可视化分析工具

使用方法

基本参数设置

1. 设置顾客到达率 λ（单位时间内平均到达次数）
2. 设置服务率 μ（单位时间内平均服务次数）
3. 指定仿真时长（系统运行的总时间单位）
4. 定义初始队列长度（仿真开始时的队列状态）
5. （可选）设置随机数种子以确保结果可重现

运行分析

执行主程序后，系统将自动完成以下操作：

• 建立马尔可夫状态转移模型
• 运行排队系统仿真
• 计算性能指标
• 生成分析报告和可视化图表

结果获取

系统输出包括：

• 数值结果：平均队列长度、平均等待时间、状态变化时间序列数据
• 可视化图表：状态转移概率图、队列长度变化曲线、性能指标统计图、系统状态分布图

系统要求

• 平台要求：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Statistics and Machine Learning Toolbox
• 推荐配置：4GB以上内存，支持图形显示

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能集成，包括参数输入处理、马尔可夫模型构建、离散事件仿真引擎、性能指标计算模块以及结果可视化生成。该文件协调各功能模块的执行流程，确保从参数输入到结果输出的完整分析过程顺畅进行，同时提供错误检查和用户交互界面。