La théorie des files d'attente est l'étude des files d'attente sur la base de la théorie des probabilités, des statistiques et d'autres sous-domaines des mathématiques. L'idée derrière la théorie des files d'attente est de proposer des modèles à appliquer pour décrire les files d'attente et les processus qui les sous-tendent. Dans la théorie des files d'attente, les files d'attente ont tendance à être modélisées par des processus stochastiques, qui sont des fonctions aléatoires basées sur des distributions de probabilité. La théorie de la file d'attente a de nombreuses applications, y compris la conception de systèmes informatiques, le service client et la gestion de bases de données Internet.
Coefficient de variation

Parce que les modèles de théorie de la file d'attente sont basés sur la distribution exponentielle, ces modèles fonctionnent en appliquant les traits de la distribution exponentielle. Le principal problème réside dans le fait que la distribution exponentielle a un coefficient de variation de un. Ce fait empêche la modélisation de tout processus ayant un coefficient de variation significativement différent d'un. En raison de la faible probabilité qu'un processus aléatoire ait un coefficient de variation de un, la théorie de la file d'attente présente l'inconvénient d'une faible applicabilité.
Simplicité

La théorie de la file d'attente nous offre une méthode pour décrire facilement et définitivement les files d'attente en mathématiques termes. Cet avantage de la théorie des files d'attente est un avantage qui manque de langage simple, de modèles économiques et d'observation pure. En appliquant des distributions probabilistes de base, telles que les distributions de Poisson et exponentielles, les mathématiciens peuvent modéliser le phénomène complexe de l'attente dans une file d'attente comme une équation mathématique élégamment simpliste. Les mathématiciens peuvent plus tard analyser ces équations pour comprendre et prédire le comportement.
Hypothèses

Bien que les hypothèses pour la plupart des applications des modèles de files d'attente soient peu nombreuses, les hypothèses nécessaires ont tendance à être quelque peu irrationnelles. En particulier en ce qui concerne les files d'attente humaines, la théorie des files d'attente nécessite des hypothèses qui ne peuvent pas être vraies dans le monde réel. En général, la théorie des files d'attente suppose que le comportement humain est déterministe. Ces hypothèses sont généralement un ensemble de règles pour ce qu'une personne fera. Par exemple, une hypothèse peut être qu'une personne n'entrera pas dans une file d'attente s'il y a trop de personnes déjà en file d'attente. En réalité, ce n'est pas vrai; sinon, il n'y aurait pas de file à l'extérieur des magasins ou pour l'ouverture des magasins, et les acheteurs de vacances qui ont attendu trop tard pour acheter des cadeaux abandonneraient.
Simulation

La théorie de la file d'attente a prospéré en raison de l'avènement de l'ordinateur âge. La difficulté passée d'arriver à des solutions numériques pour les modèles de mise en file d'attente n'est plus un inconvénient, car les mathématiciens peuvent exécuter des simulations pour arriver à des réponses approximatives. La simulation de modèles théoriques de file d'attente permet également aux chercheurs de modifier la valeur des variables impliquées et d'analyser les résultats du changement, ce qui peut aider à l'optimisation de la conception de la file d'attente.