Teorija čakalnih vrst je preučevanje čakalnih vrst, ki temeljijo na teoriji verjetnosti, statistiki in drugih podpoljih matematike. Ideja teorije čakalnih vrst je predlagati modele, ki bi jih uporabili za opis čakalnih vrst in procesov, ki stojijo za njimi. V teoriji čakalnih vrst se vrste ponavadi modelirajo s stohastičnimi procesi, ki so naključne funkcije, ki temeljijo na porazdelitvah verjetnosti. Teorija čakalnih vrst ima veliko aplikacij, med drugim oblikovanje računalniških sistemov, storitve za stranke in upravljanje internetnih baz podatkov.
Koeficient variacije
Ker modeli teorije čakalnih vrst temeljijo na eksponentni porazdelitvi, ti modeli delujejo z uporabo lastnosti eksponentne porazdelitve. Glavna težava je v tem, da ima eksponentna porazdelitev koeficient variacije enak. To dejstvo izključuje modeliranje katerega koli procesa, ki ima koeficient variacije, ki se bistveno razlikuje od enega. Zaradi majhne verjetnosti naključnega procesa, ki ima koeficient variacije enega, ima teorija čakalnih vrst slabost v nizki uporabnosti.
Preprostost
Teorija čakalnih vrst nam ponuja metodo za enostavno in zagotovo opisovanje čakalnih vrst v matematičnem smislu. Ta prednost teorije čakalnih vrst je prednost, ki ji primanjkuje navadnega jezika, ekonomskih modelov in čistega opazovanja. Z uporabo osnovnih verjetnostnih porazdelitev, kot sta Poissonova in eksponentna porazdelitev, matematiki lahko kompleksni pojav čakanja v čakalni vrsti modelirajo kot elegantno poenostavljeno matematiko enačba. Matematiki lahko kasneje analizirajo te enačbe, da bi razumeli in napovedali vedenje.
Predpostavke
Predpostavk za večino aplikacij modelov čakalnih vrst je malo, vendar so predpostavke, ki so potrebne, nekoliko iracionalne. Teorija čakalnih vrst zahteva zlasti predpostavke, ki v resničnem svetu nikakor ne morejo veljati. Na splošno teorija čakalnih vrst predpostavlja, da je človeško vedenje deterministično. Te predpostavke so ponavadi sklop pravil za to, kaj bo človek počel. Na primer, lahko domnevamo, da oseba ne bo stopila v čakalno vrsto, če je v čakalni vrsti že preveč ljudi. V resnici to ni res; v nasprotnem primeru ne bi bilo linij pred trgovinami ali za odprtje trgovin, praznični kupci, ki bi na darila čakali prepozno, bi kar obupali.
Simulacija
Teorija čakalnih vrst se je razcvetela zaradi nastopa računalniške dobe. Pretekle težave pri iskanju numeričnih rešitev za modele čakalnih vrst niso več pomanjkljivost, saj lahko matematiki izvajajo simulacije, da dobijo približne odgovore. Simulacija modelov teorije čakalnih vrst raziskovalcem omogoča tudi spreminjanje vrednosti vključenih spremenljivk in analizo rezultatov spremembe, kar lahko pomaga pri optimizaciji načrtovanja čakalne vrste.