Las líneas de espera o teoría de colas, consiste en el estudio de sistemas de líneas de espera en diferentes modalidades que sirven para poder definir la manera con mayor efectividad para tramitar un sistema de cola.
Esta teoría de estudio matemático del comportamiento de líneas de espera, se presenta cuando los clientes acceden a un determinado lugar para demandar un servicio a un servidor que alcanza un nivel de capacidad de atención. En caso de que el servidor esté disponible de forma inmediata y el cliente desea esperar, es cuando se realiza la línea de espera.
El estudio del modelo de líneas de espera o teoría de colas, sirve para facilitar la base teórica del modo de servicio que el cliente decide esperar de un recurso determinado, al igual de la manera en que el recurso se puede diseñar para suministrar un nivel de servicio determinado a los clientes.
Objetivos del modelo de líneas de espera o teoría de colas
Los objetivos de este modelo de servicio a los clientes son:
- Identificar el mejor nivel de capacidad del sistema que puede disminuir el costo general de dicho sistema.
- Formar un balance o mejor equilibrio entre las consideraciones cualitativitas de servicio y cuantitativas de costos.
- Valorar el impacto que las alternativas posibles de modificación de la capacidad del sistema pueden tener dentro del costo total.
- Es necesario hacer una observación del tiempo que permanecen los clientes en el sistema o en la cola y la paciencia que demuestran según el tipo de servicio determinado y se debe considerar que es una situación que puede permitir que el cliente abandone el sistema.
Elementos del modelo de líneas de espera o teoría de colas
Los elementos de la teoría de cola se clasifican de la siguiente forma:
Proceso de colas básico
Los clientes necesitan de servicios que se generen en fase de entrada, es decir que entren en el sistema y se incorporen a la cola. En un momento determinado se debe escoger un participante de la cola para suministrarle el servicio a través de ciertos reglamentos que se conocen como disciplina de servicio.
Después de esto, se realiza el servicio solicitado por el cliente por medio de un proceso de servicio y de ese modo el cliente logre culminar el sistema de colas.
Cliente
Es la persona que pertenece a la población que requiere el servicio.
Población o fuente de entrada
La característica principal de la fuente de entrada es su tamaño, el cual es la cantidad de clientes que puede solicitar el servicio en un momento específico. El tamaño podría ser finito o infinito.
Disciplina de cola
Esta disciplina consiste en el orden o modalidad en el que se escogen los clientes para percibir el servicio o ser servidos. En las disciplinas más frecuentes se encuentran:
- Last in first out (LIFO): Conocida del mismo modo como pila, se basa en atender primero al cliente que llegó de último.
- Processor Sharing: Es la capacidad de red que se comparte entre los clientes y de ese modo obtengan eficiencia o retraso de la misma manera.
- First in first out (FIFO): Consiste en atender primero al cliente que haya llegado antes y así será el primero en llegar y el primero en salir.
- Random selection of service (RSS): Escoge los clientes de forma circunstancial, según el proceso de orden o de acuerdo a la prioridad.
Capacidad de cola
Se trata de la máxima cantidad de clientes que realizan la cola previamente al comienzo del servicio de manera finita o infinita.
A efectos simples de cálculos, es más sencillo suponerla infinita, sin embargo, en los casos reales se evidencia que la capacidad de la cola es finita, ya que no se restringe la suposición infinita si no se puede comprobar la entrada de clientes a la cola por haber llegado a la cantidad límite de la misma.
Redes de cola
Es el sistema de cola donde hay varias colas y el servicio fluye de una cola a otra.
Mecanismo de servicio
Se trata de una o más instalaciones de servicio, donde cada una tiene diversidad de canales paralelos de servicio que llevan por nombre servidores. Para determinar este mecanismo se debe conocer la cantidad de servidores y la distribución de tiempo que tarda cada servido en hacer el servicio.
Proceso de servicio
Es el conjunto formado por la cola y la forma de cómo se atienden los clientes para el mecanismo de servicio, unido a la disciplina de la cola que indica el criterio que tiene el cliente de escoger para pasar a dicho mecanismos de servicio.
Ventajas y desventajas del modelo de líneas de espera o teoría de colas
Dentro de este modelo de líneas de espera o teoría de colas existe una serie de ventajas y desventajas como las siguientes:
Ventajas
- Los resultados determinan la importancia del orden, la tendencia de probabilidades y las modificaciones relacionadas con puntos de referencias.
- Ofrecen cotas favorables para sistemas estacionarios generales.
- Permite resultados limitados en situaciones estacionarias que son obtenidas de su aplicación.
- En la actualidad existen soluciones numéricas útiles para diversos sistemas.
- Son modelos que incorporan aproximaciones a la realidad y simplificaciones a la misma.
Desventajas
- Puede dificultarse la aceptación de estos modelos.
- Necesitan altas cantidades de corridas de computación para mejorar las soluciones, lo que suele ser costoso.
- La solución de estos modelos podría dar un falso sentido analítico de seguridad.
- Es necesario invertir gran cantidad de tiempo para su desarrollo y su validación.
Las líneas de espera o teoría de colas es el estudio de líneas de espera producida por los clientes que demandan un servicio, esperando en caso de no ser atendidos de inmediato o si ya han sido servidos.
Es un modelo que ha logrado un buen desarrollo por su utilidad en el comportamiento de una gran cantidad de fenómenos y se puede aplicar en diversos problemas vinculados con ventas a través de máquinas, redes telefónicas, centros de cálculos, entre otras.
