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戦略的待ち行列のための構造化マルコフ連鎖の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K11181
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60020:数理情報学関連
研究機関京都大学

研究代表者

増山 博之  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (60378833)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード戦略的待ち行列 / 待ち行列ゲーム / ブロック構造化マルコ連鎖 / ランダムウォーク型マルコフ連鎖 / 切断近似 / エルゴード解析 / ブロック構造化マルコフ連鎖 / レベル依存 / 状態依存型待ち行列 / レベル依存型 / 意思決定
研究成果の概要

本研究は, 戦略的待ち行列を含む状態依存型待ち行列を解析するためのブロック構造化マルコフ連鎖とランダムウォーク型マルコフ連鎖を対象とする. 主な成果としては, まず, 可算状態マルコフ連鎖の定常分布に対する一般的な切断近似の上界を導出した. それから, M/G/1型マルコフ連鎖の定常分布に対する最終列ブロック増大切断近似とレベル増分切断近似の収束公式を示した. さらに, Upper Block-Hessenbergマルコフ連鎖の定常分布を計算するための反復法を確立したほか, 平均待ち時間を最小化しようとするポアソン客母集団をもつ離散時間単一サーバ待ち行列ゲームの均衡到着分布の解析を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

戦略的待ち行列は, 不特定多数の利用者を収容するサービスシステムでの競合状況を模した数理モデルであり, サービス利用者・提供者の最適な意思決定について分析するために用いられる. 戦略的待ち行列を含む状態依存型待ち行列の解析は, ブロック構造化マルコフ連鎖やランダムウォーク型マルコフ連鎖の解析に帰着される.これらのマルコフ連鎖に関する本研究の成果は, 不確実性下のサービスシステムにおけるサービス利用者・提供者の最適な意思決定法の確立に貢献するものである.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (11件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Central South University(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A discrete-time single-server Poisson queueing game: Equilibria simulated by an agent-based model2020

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Sakuma, Hiroyuki Masuyama, and Emiko Fukuda
    • 雑誌名

      European Journal of Operational Research

      巻: 283 号: 1 ページ: 253-264

    • DOI

      10.1016/j.ejor.2019.11.003

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A sequential update algorithm for computing the stationary distribution vector in upper block-Hessenberg Markov chains2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Masuyama
    • 雑誌名

      Queueing Systems

      巻: 未定 号: 1-2 ページ: 173-200

    • DOI

      10.1007/s11134-019-09599-x

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Error bounds for augmented truncation approximations of continuous-time Markov chains2018

    • 著者名/発表者名
      Yuanyuan Liu, Wendi Li, and Hiroyuki Masuyama
    • 雑誌名

      Operations Research Letters

      巻: 46(4) 号: 4 ページ: 409-413

    • DOI

      10.1016/j.orl.2018.05.001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] A geometric convergence formula for the level-increment truncation approximation of M/G/1-type Markov chains2021

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Ouchi and Hiroyuki Masuyama
    • 学会等名
      2020年度待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 待ち行列ゲームの均衡解の再現性を検証する単純なエージェント・ベース・モデル2020

    • 著者名/発表者名
      佐久間 大, 増山 博之, 福田 恵美子
    • 学会等名
      2019年度待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Subgeometric ergodicity of GI/G/1-type Markov chains: Triangular relationship between ergodic convergence rate,stationary distribution, and level-increment distribution2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kawaguchi and Hiroyuki Masuyama
    • 学会等名
      2019年度待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Subgeometric convergence of the level-increment truncation of M/G/1-type Markov chains2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Ouchi and Hiroyuki Masuyama
    • 学会等名
      2019年度待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] M/G/1型マルコフ連鎖に対するレベル増分切断近似の漸近公式2019

    • 著者名/発表者名
      大内 克久, 増山 博之
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2019年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] GI/G/1型マルコフ連鎖の劣幾何エルゴード条件2019

    • 著者名/発表者名
      川口和樹, 増山 博之
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2019年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 上ブロック・ヘッセンベルグ型マルコフ連鎖の定常分布に対する行列無限積形式解2019

    • 著者名/発表者名
      増山 博之
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 待ち行列研究部会(第285回)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] M/G/1型マルコフ連鎖に対するレベル増分切断近似の収束性2019

    • 著者名/発表者名
      大内 克久, 増山 博之
    • 学会等名
      2018年度待ち行列シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ポアソン客母集団に対する受付時間制約と時間依存性コストをもつ待ち行列ゲームの均衡到着分布2018

    • 著者名/発表者名
      桑野 寛理, 増山 博之
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 関西支部 SSOR2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] M/G/1型マルコフ連鎖に対するレベル増分切断近似の収束性2018

    • 著者名/発表者名
      大内 克久, 増山 博之
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 関西支部 SSOR2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 集団到着型無限サーバ待ち行列の安定性2018

    • 著者名/発表者名
      矢島 萌子, フンドック トゥアン, 増山 博之
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 関西支部 SSOR2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] List of Publications (Refereed)

    • URL

      https://www.comp.tmu.ac.jp/masuyama/publications.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] List of Publications (Refereed)

    • URL

      http://infosys.sys.i.kyoto-u.ac.jp/masuyama/publications.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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