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2014 Fiscal Year Annual Research Report

多次元確率過程の漸近特性と待ち行列ネットワークの安全設計

Research Project

Project/Area Number 24310115
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

宮沢 政清  東京理科大学, 理工学部, 教授 (80110948)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords待ち行列ネットワーク / 安全設計 / 稀少事象 / 多次元ブラウン運動 / 定常分布の漸近特性 / マルコフ変調確率過程 / 大偏差値理論 / 国際研究者交流
Outline of Annual Research Achievements

(1) 待ち行列ネットワークにおいて大きな待ちが発生するメカニズムを多次元のセミマルチンゲール反射型ブラウン運動(SRBMと呼ぶ)を用いて解明するために,多次元SRBMの定常分布の漸近特性を幾何的に表す研究を続けた.2次元の場合にはほぼ完全な結果を得ることができ論文として発表した(国際共同研究).3次元以上の場合には,定常分布が周辺分布の積に完全に分解される条件を幾何学的に表し,部分的に分解できるときの周辺分布の特性を求めた(いずれも,論文として発表).これらの結果を基に最も起こりやすい大きな待ちの発生形態を最適化問題の解として幾何的に表現する研究を行い,論文として準備中である(国際共同研究).
(2) 重負荷時において,SRBMが待ち行列やそのネットワークの近似モデルとして適切であることを確認する研究を,2つのノードをもつ一般化ジャクソンネットワークについて検討した.初めにこのネットワークの定常分布の裾の減少率を求め,それがSRBMの対応する減少率に収束することを確認した.この研究のためにマルコフ変調した反射壁をもつ2次元ランダムウォークに関する基礎的な理論を整備した.これらの結果は論文として投稿中である.
(3) 重い裾をもつ集団が到着する2ノードの待ち行列ネットワークについて,待ち行列長の漸近特性を求める研究を行い,論文として発表した(国際共同研究).
(4) SRBMによる待ち行列やそのネットワークの近似方法について総合的に検討した結果をまとめ論文として発表した.この中で,従来行われてきた確率過程としての近似ではなく定常分布の近似を定常方程式を使って直接調べる方法が有用であることが分かり,重負荷時における一般化ジャクソンネットワークの定常分布に適用できるとの見通しを得た(論文を準備中).

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Diffusion approximation for stationary analysis of queues and their networks: A review2015

    • Author(s)
      Masakiyo Miyazawa
    • Journal Title

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      Volume: 58 Pages: 104-148

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Decomposable stationary distribution of a multidimensional SRBM2015

    • Author(s)
      J.G. Dai, M. Miyazawa and J. Wu
    • Journal Title

      Stochastic Processes and their Applications

      Volume: 125 Pages: 1799-1820

    • DOI

      10.1016/j.spa.2014.11.014

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A multi-dimensional SRBM: Geometric views of its product form stationary distribution2014

    • Author(s)
      J.G. Dai, M. Miyazawa and J. Wu
    • Journal Title

      Queueing Systems

      Volume: 78 Pages: 313-335

    • DOI

      10.1007/s11134-014-9411-0

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Tail asymptotics of the stationary distribution for a two-node generalized Jackson networkTail asymptotics of the stationary distribution for a two-node generalized Jackson network2014

    • Author(s)
      Masakiyo Miyazawa
    • Journal Title

      ACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review

      Volume: 42 Pages: 70-72

    • DOI

      10.1145/2667522.2667545

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Two-node fluid network with a heavy-tailed random input: the strong stability case2014

    • Author(s)
      Sergey Foss and Masakiyo Miyazawa
    • Journal Title

      Journal of Applied Probability

      Volume: 51A Pages: 249-265

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] SRBM, Geometric Views, and Optimal Paths2014

    • Author(s)
      Masakiyo Miyazawa
    • Organizer
      INFORMS Annual Meeting 2014
    • Place of Presentation
      The Parc 55 Wydham(サンフランシスコ)
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-10
    • Invited
  • [Presentation] Quality of a diffusion approximation for a two node generalized Jackson network with respect to stationary tail probabilities2014

    • Author(s)
      Masakiyo Miyazawa
    • Organizer
      First European Conference on Queueing Theory
    • Place of Presentation
      Ghent大学(ベルギー)
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-21
  • [Presentation] Structure-reversibility of a two dimensional reflecting random walk2014

    • Author(s)
      Masahiro Kobayashi
    • Organizer
      First European Conference on Queueing Theory
    • Place of Presentation
      Ghent大学(ベルギー)
    • Year and Date
      2014-08-20 – 2014-08-20
  • [Presentation] Tail asymptotics of the stationary distribution for a two-node generalized Jackson network2014

    • Author(s)
      Masakiyo Miyazawa
    • Organizer
      Mathematical performance Modeling and Analysis, workshop of SIGMETRICS
    • Place of Presentation
      University of Texas, Austin
    • Year and Date
      2014-06-20 – 2014-06-20
  • [Presentation] Decomposable stationary distribution of a multidimensional SRBM2014

    • Author(s)
      Masakiyo Miyazawa
    • Organizer
      Stochastic Networks And Risk Analysis IV
    • Place of Presentation
      Mathematical Research and Conference Center in Bedlewo
    • Year and Date
      2014-06-01 – 2014-06-01
    • Invited
  • [Presentation] QBD型非負行列が優調和ベクトルをもつ条件:一般化ジャクソンネットワーク漸近特性問題への応用2014

    • Author(s)
      Masakiyo Miyazawa
    • Organizer
      日本オペレーションズリサーチ学会待ち行列研究部会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2014-04-19 – 2014-04-19
  • [Remarks] Masakiyo Miyazawa Home Page

    • URL

      www.rs.tus.ac.jp/miyazawa/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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