La teoria delle code è lo studio delle code basato sulla teoria della probabilità, statistiche e altri sotto-campi della matematica. L'idea alla base della teoria delle code è quella di proporre modelli da applicare per descrivere le code e i processi dietro di loro. Nella teoria delle code, le code tendono a essere modellate da processi stocastici, che sono funzioni casuali basate su distribuzioni di probabilità. La teoria della coda ha molte applicazioni, tra cui la progettazione di sistemi informatici, il servizio clienti e la gestione di database Internet.
Coefficiente di variazione

Poiché i modelli di teoria delle code sono basati sulla distribuzione esponenziale, questi modelli funzionano applicando i tratti della distribuzione esponenziale. Il problema principale sta nel fatto che la distribuzione esponenziale ha un coefficiente di variazione di uno. Questo fatto preclude la modellizzazione di qualsiasi processo che ha un coefficiente di variazione significativamente diverso da uno. A causa della bassa probabilità che un processo casuale abbia un coefficiente di variazione di uno, la teoria della coda ha lo svantaggio della scarsa applicabilità.
Semplicità

La teoria delle code ci offre un metodo per descrivere facilmente e in modo sicuro le code in matematica termini. Questo vantaggio della teoria delle code è un vantaggio che manca al linguaggio semplice, ai modelli economici e alla pura osservazione. Attraverso l'applicazione di distribuzioni probabilistiche di base, come le distribuzioni di Poisson e esponenziali, i matematici possono modellare il complesso fenomeno dell'attesa in una coda come un'equazione matematica elegantemente semplicistica. I matematici possono in seguito analizzare queste equazioni per comprendere e prevedere il comportamento.
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Mentre le ipotesi per la maggior parte delle applicazioni dei modelli di code sono poche, le ipotesi che sono necessarie tendono ad essere alquanto irrazionali. Soprattutto per quanto riguarda le code umane, la teoria delle code richiede supposizioni che non possono essere valide nel mondo reale. In generale, la teoria delle code presuppone che il comportamento umano sia deterministico. Queste ipotesi sono di solito un insieme di regole per ciò che una persona farà. Ad esempio, un presupposto potrebbe essere che una persona non inserirà una coda se ci sono troppe persone già in coda. In realtà, questo non è vero; altrimenti, non ci sarebbero linee al di fuori dei negozi o per le aperture dei negozi, e gli acquirenti delle feste che hanno aspettato troppo tardi per comprare regali si sarebbero semplicemente arresi.
Simulazione

La teoria delle code è fiorita a causa dell'avvento del computer età. La passata difficoltà di arrivare a soluzioni numeriche per i modelli di coda non è più uno svantaggio, poiché i matematici possono eseguire simulazioni per arrivare a risposte approssimative. La simulazione dei modelli di teoria delle code consente inoltre ai ricercatori di modificare il valore delle variabili coinvolte e analizzare i risultati del cambiamento, il che può aiutare nell'ottimizzazione del disegno della coda.