Module C1.7 : Processus stochastique et simulation
Sujets d'examen

Exercice 1 (Janvier 1999)

Dans un atelier, les usagers arrivent suivant un processus de Poisson, au taux de 30 à l'heure. L'atelier dispose de 3 serveurs identiques, chacun ayant une durée de service suivant une loi exponentielle d'espérance mathématique de 3 minutes.

  1. Dessiner le diagramme de transition du processus de naissance et de mort associé. Le système admet-il une distribution stationnaire ?

  2. Trouver la distribution du nombre d'usagers dans le système et le temps moyen d'attente par usager (passé dans le système) en régime stationnaire.

  3. Quelle est la probabilité stationnaire pour qu'un usager, venant d'arriver, soit immédiatement servi ? Quelle est la longueur moyenne de la file d'attente ?

NB : Les expressions trouvées devront être aussi simples que possibles.

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Exercice 2 (Avril 2000)

On voudrait installer un certain nombre de guichets dans un bureau de poste. Les usagers arrivent suivant un processus de Poisson de taux de 35 à l'heure. On suppose que la durée de service suit une loi exponentielle d'espérance mathématique de 3 minutes.

  1. Combien de guichets sont-ils nécessaires pour que le système admette un régime stationnaire ?

  2. Quel est le nombre minimum de guichets nécessaires pour que le nombre moyen d'usagers (dans le système) en régime stationnaire ne dépasse pas 7 ?

  3. On décide d'installer deux guichets, chacun de taux de service de 30 à l'heure. Déterminer alors :

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Exercice 3 (Avril 2001)

Dans une entreprise hypothétique de service, des usagers arrivent suivant un processus de Poisson de taux de 30 à l'heure. On pourra avoir des serveurs, chacun ayant une durée de service suivant une loi exponentielle d'espérance mathématique de 3 minutes.

  1. Que peut-on dire si l'entreprise n'installe qu'un seul serveur ?

  2. Calculer la distribution stationnaire, le nombre moyen d'usagers dans le système et le temps moyen passé par usager dans le système en régime stationnaire, si l'entreprise installe 2 serveurs.

  3. Refaire la question (b) pour 3 serveurs.

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