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大きな待ちを解明する統一的方法とその複雑なネットワークモデルへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H02786
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数理情報学
研究機関東京理科大学

研究代表者

宮沢 政清  東京理科大学, 理工学部情報科学科, 教授 (80110948)

連携研究者 佐久間 大  防衛大学, 情報工学科, 講師 (00434027)
小林 正弘  東海大学, 理学部情報数理学科, 准教授 (90609356)
研究協力者 Dai Jim G.  Cornell University, Professor
Foss Sergey  Heriot-Watt University, Professor
Blanchet Jose  Stanford University, Associate professor
Rolski Tomasz  The University of Wroclaw, Professor emeritus
Zwart Bert  Centrum Wiskunde & Informatica, Professor
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード待ち行列ネットワーク / セミマルチンゲール / 定常分布 / 漸近特性 / 拡散近似 / 流体待ち行列ネットワーク / 優先権のあるサービス / 状態空間の崩壊 / 拡散過程 / 流体近似過程 / 待ち行列理論 / ネットワーク / マルチンゲール / 重負荷近似 / 分布の漸近特性 / 待ち行列 / 漸近理論 / 性能評価 / 大偏差値理論 / 解析評価 / 解析・評価
研究成果の概要

今日サービスシステムの多くはネットワーク型であり通信や流通を始めとして私達の生活や経済活動において広く使われている.これらのシステムにおいては混雑がサービス品質に及ぼす影響が大きい.本研究の目的はこのようなネットワークシステムにおいて大きな混雑が発生するメカニズムを理論的に解明するための方法を確立し,各種の待ち行列ネットワークへ適用することである.本研究では混雑解明のために多次元の待ち行列長の定常分布について裾の漸近特性と重負荷時の拡散近似を調べる.これら2つの漸近特性は従来個別に研究されてきたが本研究では1つ方法で統一的に求める.系内滞在時間分布など関連する量の漸近特性の研究も行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

(学術的意義)本研究は待ち行列ネットワークを表す確率過程において定常分布の裾の漸近特性や重負荷の下での拡散近似を求める理論的な枠組みをセミマルチンゲールを用いて構築し,新しい形の時間展開式を導き,各種の漸近問題を統一的に解くことができることを示した.これは確率過程の漸近理論に新たな展開を切り開くものである.
(社会的意義)今日サービスネットワークは私達の生活や経済活動に欠かせないが,混雑がサービス品質を劣化させる大きな原因となっている.本研究はこれらのシステムを待ち行列ネットワークにより表し,混雑の発生や影響を明らかにした.これは生活の質の向上や経済活動の円滑化に貢献するものである.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 9件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Heriot-Watt University(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 香港中文大学, 深セン(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] The University of Melbourne(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Cornell University, 工学部, IEOR学科(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Cornell大学工学部IEOR学科(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] A martingale view of Blackwell's renewal theorem and its extensions to a general counting process2019

    • 著者名/発表者名
      D. J. Daley and M. Miyazawa
    • 雑誌名

      Journal of Applied Probability

      巻: 56

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tails in a fixed-point problem for a branching process with state-independent immigration2019

    • 著者名/発表者名
      S. Foss and M. Miyazawa
    • 雑誌名

      Markov Processes and Related Fields

      巻: 25

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Customer sojourn time in GI/G/1 feedback queue in the presence of heavy tails2018

    • 著者名/発表者名
      S. Foss and M. Miyazawa
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Physics

      巻: 173 号: 3-4 ページ: 1195-1226

    • DOI

      10.1007/s10955-018-2079-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heavy traffic approximation for the stationary distribution of a generalized Jackson network: the BAR approach2017

    • 著者名/発表者名
      A. Braverman, J.G. Dai and M. Miyazawa
    • 雑誌名

      Stochastic Systems

      巻: 7 号: 1 ページ: 143-196

    • DOI

      10.1214/15-ssy199

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Queue-length balance equations in multiclass multiserver queues and their generalizations2017

    • 著者名/発表者名
      M. Boon, O. Boxma, O. Kella and M. Miyazawa
    • 雑誌名

      Queueing Systems

      巻: 86 号: 3-4 ページ: 277-299

    • DOI

      10.1007/s11134-017-9528-z

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Martingale approach for tail asymptotic problems in the generalized Jackson network2017

    • 著者名/発表者名
      M. Miyazawa
    • 雑誌名

      Probability and Mathematical Statistics

      巻: 37 号: 2 ページ: 395-430

    • DOI

      10.19195/0208-4147.37.2.11

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A unified approach for large queue asymptotics in a heterogeneous multiserver queue, supplemented version2017

    • 著者名/発表者名
      Masakiyo Miyazawa
    • 雑誌名

      Advances in Applied Probability

      巻: 49 号: 1 ページ: 182-220

    • DOI

      10.1017/apr.2016.84

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Martingale approach for tail asymptotic problems in the generalized Jackson network2017

    • 著者名/発表者名
      Masakiyo Miyazawa
    • 雑誌名

      Probability and Mathematical Statistics

      巻: 36

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Martingale approach for large queue2019

    • 著者名/発表者名
      M. Miyazawa
    • 学会等名
      CMS College, Kottayam
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tail asymptotics in Markov modulated fluid network process: A martingale approach2019

    • 著者名/発表者名
      M. Miyazawa
    • 学会等名
      International Conference on Advances in Applied Probability and Stochastic Processes
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Markov modulated fluid network]{Markov modulated fluid network process: Tail asymptotics of the stationary distribution2018

    • 著者名/発表者名
      M. Miyazawa
    • 学会等名
      Stochastic Model VI, Banach center, Bedlewo
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An approach for diffusion approximation]{An alternative approach for diffusion approximation of queueing networks in heavy traffic2018

    • 著者名/発表者名
      M. Miyazawa
    • 学会等名
      A Symposium on Optimal Stopping in Memory of Larry Shepp
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 待ち行列モデルの漸近解析:標本路方程式の活用2018

    • 著者名/発表者名
      宮沢政清
    • 学会等名
      日本OR学会待ち行列研究部会・合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチンゲールと待ち行列ネットワークの漸近解析2017

    • 著者名/発表者名
      宮沢政清
    • 学会等名
      日本OR学会待ち行列研究部会(東京工業大学,東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Martingale approach for tail asymptotic problems in the generalized Jackson network2017

    • 著者名/発表者名
      Masakiyo Miyazawa
    • 学会等名
      INFORMS applied probability conference(シカゴ,米国)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Martingale approach for tail asymptotic problems in the generalized Jackson network2017

    • 著者名/発表者名
      Masakiyo Miyazawa
    • 学会等名
      Heriot-Watt University, Mathematical and computer sciences(エディンバラ,英国)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 優先サービスを行う待ち行列ネットワークの重負荷近似と状態空間の崩壊2016

    • 著者名/発表者名
      宮沢政清
    • 学会等名
      日本OR学会待ち行列研究部会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 混雑する世界から見た待ち行列2016

    • 著者名/発表者名
      宮沢政清
    • 学会等名
      日本OR学会新宿OR研究会
    • 発表場所
      日本OR学会事務局
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Martingale decomposition for large queue asymptotics2016

    • 著者名/発表者名
      Masakiyo Miyazawa
    • 学会等名
      The Ninth International Conference on Matrix-Analytic Methods in Stochastic Models
    • 発表場所
      ブタペスト 国際会議センター EGYETEM
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of FBFS and LBFS disciplines for a two station four class network with static buffer priority2016

    • 著者名/発表者名
      Masakiyo Miyazawa
    • 学会等名
      European Conference on Queueing Theory 2016
    • 発表場所
      ENSEEIHT(フランス・Toulouse)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How parallel queues are balanced for a join shortest queue and dedicated arrivals in heavy traffic2016

    • 著者名/発表者名
      Masakiyo Miyazawa
    • 学会等名
      VI-th internal conference on Modern Problems in Theoretical and Applied Probability
    • 発表場所
      The Sobolev Institute of Mathematics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Martingale approach for tail asymptotic problems in the generalized Jackson network2016

    • 著者名/発表者名
      Masakiyo Miyazawa
    • 学会等名
      Stochastic Networks And Risk Analysis V
    • 発表場所
      Banach Center, Bedlewo, Poland
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 対話・確率過程入門2019

    • 著者名/発表者名
      宮沢政清
    • 総ページ数
      219
    • 出版者
      現代数学社
    • ISBN
      9784768705025
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Masakiyo Miyazawa Home page

    • URL

      https://www.rs.tus.ac.jp/miyazawa/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Masakiyo Miyazawa home page

    • URL

      http://www.rs.tus.ac.jp/miyazawa/mm-paper.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Jim Dai's Publications: 2005-Present

    • URL

      https://people.orie.cornell.edu/jdai/publications/05present.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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