Теория массового обслуживания

Приложение

к рабочей программе дисциплины

«Теория массового обслуживания»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ

ТЕОРИЯ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся

по направлению подготовки

09.03.02 Информационные системы и технологии

Владивосток 2017

Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине «Теория массового обслуживания» разработан в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки «09.03.02 Информационные системы и технологии» и Порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры (утв. приказом Минобрнауки России от 01.01.01 г. № 000).

Составитель:

, кандидат экономических наук, доцент кафедры информационных технологий и систем

Утвержден на заседании кафедры ИТС от 01.01.2001 г., протокол № 8

Заведующий кафедрой (разработчика) _____________________  __________________

подпись                 фамилия, инициалы

«____»_______________20__г.

Заведующий кафедрой (выпускающей) _____________________  __________________

подпись                 фамилия, инициалы

«____»_______________20__г.

1 ПЕРЕЧЕНЬ ФОРМИРУЕМЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ

№ п/п	Код компетенции	Формулировка компетенции	Номер этапа (1–8)
1	ОПК-2	способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования	2
2	ПК-5	способностью проводить моделирование процессов и систем	1

2 ОПИСАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И КРИТЕРИЕВ ОЦЕНИВАНИЯ КОМПЕТЕНЦИЙ

ОПК-2 Способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной
деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и
экспериментального исследования

Планируемые результаты обучения (показатели достижения заданного уровня освоения компетенций)	Критерии оценивания результатов обучения
1	2	3	4	5
Знать: методы теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности	Отсутствие знания методов теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности	Фрагментарное методов теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности	Неполное знание методов теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности	В целом сформировавшееся знание методов теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности	Сформировавшееся систематическое знание методов теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности
Уметь: использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности	Отсутствие умения использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности	Фрагментарное умение использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности	Неполное умение использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности	В целом сформировавшееся умение использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности	Сформировавшееся систематическое умение использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности
Владеть: (навыками) методами математического анализа и моделирования	Отсутствие владения методами математического анализа и моделирования	Фрагментарное владение методами математического анализа и моделирования	Неполное владение методами математического анализа и моделирования	В целом сформировавшееся владение методами математического анализа и моделирования	Сформировавшееся систематическое владение методами математического анализа и моделирования
Шкала оценивания (соотношение с традиционными формами аттестации)	неудовлетворительно	неудовлетворительно	удовлетворительно	хорошо	отлично

ПК-5 Способностью проводить моделирование процессов и систем

Планируемые результаты обучения (показатели достижения заданного уровня освоения компетенций)	Критерии оценивания результатов обучения
1	2	3	4	5
Знать: инструментальные средства и языки моделирования	Отсутствие знания инструментальных средств и языков моделирования	Фрагментарное знания инструментальных средств и языков моделирования	Неполное знание инструментальных средств и языков моделирования	В целом сформировавшееся знание инструментальных средств и языков моделирования	Сформировавшееся систематическое знание инструментальных средств и языков моделирования
Уметь: применять имитационное моделирование при решении профессиональных задач	Отсутствие умения применять имитационное моделирование при решении профессиональных задач	Фрагментарное умение применять имитационное моделирование при решении профессиональных задач	Неполное умение применять имитационное моделирование при решении профессиональных задач	В целом сформировавшееся умение применять имитационное моделирование при решении профессиональных задач	Сформировавшееся систематическое умение применять имитационное моделирование при решении профессиональных задач
Владеть (навыками): методами моделирования процессов и систем	Отсутствие владения методами моделирования процессов и систем	Фрагментарное владение методами моделирования процессов и систем	Неполное владение методами моделирования процессов и систем	В целом сформировавшееся владение методами моделирования процессов и систем	Сформировавшееся систематическое владение методами моделирования процессов и систем
Шкала оценивания (соотношение с традиционными формами аттестации)	неудовлетворительно	неудовлетворительно	удовлетворительно	хорошо	отлично

3 ПЕРЕЧЕНЬ ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

№ п/п	Коды компетенций и планируемые результаты обучения	Оценочные средства
Наименование	Представление в ФОС
1.	ОПК-2	знать	Промежуточный тест	Пример тестовых заданий
уметь
уметь	Лабораторные работы	Перечень тем лабораторных работ
владеть (навыками)
2.	ПК-5	знать	Промежуточный тест	Пример тестовых заданий
уметь
уметь	Лабораторные работы	Перечень тем лабораторных работ
владеть (навыками)

4 ОПИСАНИЕ ПРОЦЕДУРЫ ОЦЕНИВАНИЯ

Промежуточная аттестация по дисциплине «Теория массового обслуживания» включает в себя теоретические задания, позволяющие оценить уровень усвоения обучающимися знаний, и лабораторные задания, выявляющие степень сформированности умений и владений (см. раздел 5).

Усвоенные знания и освоенные умения проверяются при помощи электронного тестирования, умения и владения проверяются в ходе выполнения лабораторных работ.

Объем и качество освоения обучающимися дисциплины, уровень сформированности дисциплинарных компетенций оцениваются по результатам текущих и промежуточной аттестаций количественной оценкой, выраженной в баллах, максимальная сумма баллов по дисциплине равна 100 баллам.

Сумма баллов, набранных студентом по дисциплине, переводится в оценку в соответствии с таблицей.

Сумма баллов по дисциплине	Оценка по промежуточной аттестации	Характеристика уровня освоения дисциплины
от 91 до 100	«отлично»	Студент демонстрирует сформированность дисциплинарных компетенций на итоговом уровне, обнаруживает всестороннее, систематическое и глубокое знание учебного материала, усвоил основную литературу и знаком с дополнительной литературой, рекомендованной программой, умеет свободно выполнять практические задания, предусмотренные программой, свободно оперирует приобретенными знаниями, умениями, применяет их в ситуациях повышенной сложности.
от 76 до 90	«хорошо»	Студент демонстрирует сформированность дисциплинарных компетенций на среднем уровне: основные знания, умения освоены, но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях, переносе знаний и умений на новые, нестандартные ситуации.
от 61 до 75	«удовлетворительно»	Студент демонстрирует сформированность дисциплинарных компетенций на базовом уровне: в ходе контрольных мероприятий допускаются значительные ошибки, проявляется отсутствие отдельных знаний, умений, навыков по дисциплинарной компетенции, студент испытывает значительные затруднения при оперировании знаниями и умениями при их переносе на новые ситуации.
от 41 до 60	«неудовлетворительно»	Студент демонстрирует сформированность дисциплинарных компетенций на уровне ниже базового, проявляется недостаточность знаний, умений, навыков.
от 0 до 40	«неудовлетворительно»	Дисциплинарные компетенции не сформированы. Проявляется полное или практически полное отсутствие знаний, умений, навыков.

5 КОМПЛЕКС ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

5.1 Пример тестовых заданий

1. Что понимается под системами массового обслуживания (СМО) и для чего они предназначены?

2. В чем стоит цель, предмет задачи теории СМО?

3. Какие блоки включает схема СМО?

4. Что понимается под характеристикой эффективности работы СМО?

5. Случайный процесс какого типа протекает в СМО?

Тема 2. Дискретный марковский случайный процесс (СП)

1. Какой процесс называется случайным? Приведите примеры.

2. Какой СП называется марковским?

3. Что представляет собой граф состояний системы?

4. Какие СП называются дискретными?

5. Какие СП называются непрерывными?

6. Дайте определение состояния без выхода, без входа.

7. Какая система называется эргодической?

Тема 3. Дискретный СП с дискретным временем

1. Дайте определение СП с дискретным и непрерывным временем.

2. Что называется Марковской цепью?

3. Что собой представляют вероятности состояний?

4. Какая Марковская цепь называется однородной (неоднородной)?

Тема 4. Дискретный Марковский случайный процесс с непрерывным временем

1. Дайте определение вероятностей состояний системы, в которой протекает Марковский случайный процесс с непрерывным временем.

2. Что называется плотностью вероятности перехода системы из состояния в состояние?

3. Дайте определение однородного и неоднородного Марковского дискретного процесса с непрерывным временем.

4. Определите размеченный граф состояний системы, в которой протекает Марковский случайный процесс с непрерывным временем.

Тема 5. Предельные вероятности.

1. Какова физическая интерпретация предельных вероятностей состояний дискретной Марковской системы с непрерывным временем?

2. Как составляется система линейных алгебраических уравнений с неизвестными предельными вероятностями по размеченному графу состояний системы?

3. Как составляется система линейных алгебраических уравнений с неизвестными предельными вероятностями по матрице плотностей вероятностей перехода?

Тема 6. Структура и классификация систем массового обслуживания

На какие классы делятся СМО в зависимости от:

a) характера потоков;

b) числа каналов;

c) дисциплины обслуживания;

d) ограничения потока заявок;

e) количества этапов обслуживания.

Тема 7. Многоканальная СМО с отказами

1. Кто впервые занимался исследованием многоканальных СМО с отказами?

2. Как называется модель случайного процесса, протекающего в многоканальной СМО с отказами?

3. Что понимается под «потоком обслуживаний» заявок?

4. Как выглядит размеченный граф для многоканальной СМО с отказами?

5. Какие вероятности состояний СМО называются предельными и какой режим функционирования они характеризуют?

6. Что представляет собой приведенная интенсивности входящего потока и какова единица измерения этого показателя?

7. Перечислите основные предельные характеристики эффективности функционирования n-канальной СМО с отказами.

Тема 8. Многоканальная СМО с ожиданием и ограничением на длину очереди

1. Чему равно число состояний n-канальной СМО с числом мест в очереди равным m?

2. Нарисуйте размеченный граф состояний для n-канальной СМО с числом мест в очереди равным m.

3. С вероятностью какого состояния совпадает вероятность отказа?

4. Сформулируйте условие существования финальных вероятностей для n-канальной СМО с числом мест в очереди равным m.

Тема 9. Многоканальная СМО с ожиданием

1. Чему равно число состояний n-канальной СМО с ожиданием?

2. Нарисуйте размеченный граф состояний для n-канальной СМО с ожиданием.

3. Сформулируйте условие существования финальных вероятностей для n-канальной СМО с ожиданием.

4. Чему равны абсолютная и относительная пропускные способности n-канальной СМО с ожиданием?

5. С какими характеристиками эффективности n-канальной СМО с ожиданием совпадает среднее число занятых каналов данной системы?

6. Как связаны между собой временные характеристики «среднее время обслуживания одной заявки, относящееся ко всем заявкам» и «среднее время обслуживания одной заявки, относящееся только к обслуженным заявкам» для n-канальной СМО с ожиданием?

Тема 10. Многоканальная СМО без ограничения на длину очереди, но с ограничением на время ожидания.

1. Чему равно число состояний для n-канальной СМО с ограничением на время ожидания?

2. Нарисуйте размеченный граф состояний для n-канальной СМО с ограничением на время ожидания.

3. Сформулируйте условие существования финальных вероятностей для n-канальной СМО с ограничением на время ожидания.

4. Какой поток действует на n-канальную СМО с ограничением на время ожидания в состоянии с очередью?

5. Что показывает приведенная интенсивность потока уходов?

6. Чему равны вероятности принятия в систему и отказа для n-канальной СМО с ограничением на время ожидания?

Тема 11. Замкнутая многоканальная СМО

1. Кто впервые дал полный анализ замкнутых систем?

2. Чему равно число состояний замкнутой n-канальной СМО?

3. Нарисуйте размеченный граф состояний для замкнутой n-канальной СМО.

4. Сформулируйте условие существования финальных вероятностей замкнутой n-канальной СМО.

5. Перечислите отличия замкнутых СМО от разомкнутых.

6. В каком случае интенсивность входящего потока заявок существенно зависит от состояний замкнутой n-канальной СМО?

7. Что понимается под активным и пассивным состояниями источника заявок?

8. Справедливы ли формулы Литтла для систем Энгсета?

Тема 12. Многоканальная СМО с отказами и с взаимопомощью между каналами типа «все как один»

1. Нарисуйте размеченный граф состояний для n-канальной СМО с отказами и взаимопомощью между каналами типа «все как один».

2. Как влияет взаимопомощь между каналами по типу «все как один» на характеристики эффективности для n-канальной СМО с отказами?

Тема 13. Многоканальная СМО с ожиданием, ограничением на длину очереди и со взаимопомощью между каналами типа «все как один»

1. Нарисуйте размеченный граф состояний для n-канальной СМО с ожиданием, ограничением на длину очереди и взаимопомощью между каналами типа «все как один».

2. СМО какого типа имеет такой же граф состояний?

3. Как влияет взаимопомощь между каналами по типу «все как один» на характеристики эффективности для n-канальной СМО с ожиданием и ограничением на длину очереди?

Тема 14. Многоканальная СМО с ожиданием и взаимопомощью между каналами типа «все как один»

1. Нарисуйте размеченный граф состояний для n-канальной СМО с ожиданием и взаимопомощью между каналами типа «все как один».

2. СМО какого типа имеет такой же граф состояний?

3. Сформулируйте условие существования финальных вероятностей n-канальной СМО с ожиданием и взаимопомощью между каналами типа «все как один».

4. Как влияет взаимопомощь между каналами по типу «все как один» на характеристики эффективности для n-канальной СМО с ожиданием?

Тема 15. Многоканальная СМО с отказами и «равномерной» взаимопомощью между каналами

1. Как организована «равномерная» взаимопомощь между каналами?

2. Нарисуйте размеченный граф состояний для n-канальной СМО с отказами и «равномерной» взаимопомощью между каналами.

3. СМО какого типа имеет такой же граф состояний?

4. Как влияет «равномерная» взаимопомощь между каналами на характеристики эффективности для n-канальной СМО с отказами?

Тема 16. Многоканальная СМО с ожиданием, ограничением на длину очереди и «равномерной» взаимопомощью между каналами

1. Нарисуйте размеченный граф состояний для n-канальной СМО с ожиданием, ограничением на длину очереди и «равномерной» взаимопомощью между каналами.

2. СМО какого типа имеет такой же граф состояний?

3. Как влияет «равномерная» взаимопомощь между каналами на характеристики эффективности для n-канальной СМО с ожиданием и ограничением на длину очереди?

4. Сравните влияние «равномерной» взаимопомощи между каналами с взаимопомощью по типу «все как один» на характеристики эффективности n-канальной СМО с ожиданием и ограничением на длину очереди.

Тема 17. Многоканальная СМО с ожиданием и «равномерной» взаимопомощью между каналами

1. Нарисуйте размеченный граф состояний для n-канальной СМО с ожиданием и «равномерной» взаимопомощью между каналами.

2. СМО какого типа имеет такой же граф состояний?

3. Как влияет «равномерная» взаимопомощь между каналами на характеристики эффективности для n-канальной СМО с ожиданием?

4. Сравните влияние «равномерной» взаимопомощи между каналами с взаимопомощью по типу «все как один» на характеристики эффективности n-канальной СМО с ожиданием

Краткие методические указания.

Промежуточный тест проводится в электронной форме во время последнего в учебном периоде лабораторного занятия. Тест состоит из 20 тестовых заданий. На выполнение теста отводится 20 минут. Во время проведения теста использование литературы и других информационных ресурсов допускается только по предварительному согласованию с преподавателем.

Критерии оценки.

№	Баллы	Описание
5	19–20	Процент правильных ответов от 95% до 100%
4	16–18	Процент правильных ответов от 80 до 94%
3	13–15	Процент правильных ответов от 65 до 79%
2	9–12	Процент правильных ответов от 45 до 64%
1	0–8	Процент правильных ответов менее 45%

5.2 Перечень тем лабораторных работ

Тема 1. Моделирование равномерного распределения случайной величины

Построение модели, отражающей равномерное распределение случайной величины.

Тема 2. Моделирование заданного распределения случайной величины

Моделирование случайной величины с заданными величинами ее распределения.

Тема 3. Моделирование случайного процесса методом Монте-Карло

Формирование «рулетки» распределения случайной величины, применение метода Монте-Карло для проведения моделирования распределения.

Тема 4. Построение регрессионных моделей

Построение линейных и нелинейных регрессионных моделей по заданным экспериментальным данным. Определение погрешности описания.

Тема 5.Построение моделей динамических систем

Построение динамических моделей по описанию. Расчет динамических систем. Прогнозирование поведения системы. Управление динамической системой.

Тема 6.Моделирование марковской цепи случайных событий

Построение модели совершения случайных событий.

Тема 7.Исследование систем массового обслуживания. Определение точности моделирования. Построение машинных реализаций моделей и систем графического интерфейса

Построение, расчет и управление моделей систем массового обслуживания.

Тема 8.Моделирование СМО с отказами

Построение модели СМО с отказами. Запуск модели, проверка и анализ полученных результатов. Корректировка модели

Тема 9. Моделирование СМО с ожиданием и ограничением на длину очереди

Рассмотрение и построение модели СМО с ограниченной очередью. Отладка и получение результатов работы модели. Написание выводов по работе созданной модели.

Тема 10. Моделирование СМО с ожиданием

Моделирование СМО с бесконечной очередью. Определение временных ограничений работы запусков модели. Анализ полученных результатов работы модели, корректировка, формулировка выводов.

Тема 11. Моделирование СМО с ожиданием и ограничением на время ожидания

Создание модели СМО с очередью и ограниченным временем ожидания заявок в очереди. Анализ итогов работы и определение оптимального режима функционирования модели. Написание выводов.

Краткие методические указания.

На выполнение одной лабораторной работы отводится не менее одного двухчасового занятия (включая затраты времени на проведение промежуточного теста на последнем в учебном периоде лабораторном занятии). После выполнения каждой лабораторной работы студент должен представить отчет о ее выполнении, а также, по указаниям преподавателя, выполнить дополнительные практические задания по теме лабораторной работы.

Критерии оценки.

№	Баллы	Описание
5	73–80	Студент демонстрирует умения на итоговом уровне: умеет свободно выполнять практические задания, предусмотренные программой, свободно оперирует приобретенными умениями, применяет их в ситуациях повышенной сложности.
4	61–72	Студент демонстрирует умения на среднем уровне: освоил основные умения, но допускаются незначительные ошибки, неточности, затруднения при аналитических операциях, переносе умений на новые, нестандартные ситуации.
3	49–60	Студент демонстрирует умения и навыки на базовом уровне: в ходе контрольных мероприятий допускаются значительные ошибки, проявляется отсутствие отдельных умений, навыков по дисциплинарной компетенции, испытываются значительные затруднения при оперировании умениями и при их переносе на новые ситуации.
2	33–48	Студент демонстрирует умения и навыки на уровне ниже базового: проявляется недостаточность умений и навыков.
1	0–32	Студентом проявляется полное или практически полное отсутствие умений и навыков.