Wachtrijtheorie is de studie van wachtrijen op basis van waarschijnlijkheidstheorie, statistieken en andere subvelden van de wiskunde. Het idee achter de wachtrijtheorie is om modellen voor te stellen om wachtrijen en de processen erachter te beschrijven. In de wachtrijtheorie worden wachtrijen vaak gemodelleerd door stochastische processen, willekeurige functies op basis van kansverdelingen. Wachtrijtheorie kent vele toepassingen, waaronder het ontwerp van computersystemen, klantenservice en internetdatabasebeheer.
Variatiecoëfficiënt

Omdat wachtrijtheoremodellen gebaseerd zijn op de exponentiële verdeling, werken deze modellen door de eigenschappen toe te passen van de exponentiële verdeling. Het grootste probleem is dat de exponentiële verdeling een variatiecoëfficiënt van één heeft. Dit feit sluit het modelleren uit van elk proces dat een variatiecoëfficiënt heeft die aanzienlijk verschilt van één. Vanwege de lage waarschijnlijkheid van een willekeurig proces met een variatiecoëfficiënt van één, heeft wachtlijntheorie het nadeel van lage toepasbaarheid.
Eenvoud

Wachtrijtheorie biedt ons een methode om wachtrijen in wiskundige gemakkelijk en zeker te beschrijven voorwaarden. Dit voordeel van wachtrijtheorie is een voordeel dat duidelijke taal, economische modellen en pure observatie missen. Door het toepassen van elementaire probabilistische verdelingen, zoals de Poisson en exponentiële verdelingen, kunnen wiskundigen het complexe fenomeen van wachten in een rij modelleren als een elegant simplistische wiskundige vergelijking. Wiskundigen kunnen deze vergelijkingen later analyseren om gedrag te begrijpen en te voorspellen.
Aannames

Hoewel de aannames voor de meeste toepassingen van wachtrijmodellen gering zijn, zijn de benodigde aannames nogal irrationeel. Vooral met betrekking tot menselijke wachtrijen vereist de wachtrijtheorie aannames die in de echte wereld onmogelijk waar kunnen zijn. In het algemeen veronderstelt de wachtrijtheorie dat menselijk gedrag deterministisch is. Deze veronderstellingen zijn meestal een set regels voor wat een persoon zal doen. Een veronderstelling kan bijvoorbeeld zijn dat een persoon niet in een wachtrij komt als er al teveel mensen in de rij staan. In werkelijkheid is dit niet waar; anders zouden er geen rijen buiten winkels of voor winkelopeningen zijn en vakantiegangers die te laat wachtten om geschenken te kopen, zouden het gewoon opgeven.
Simulatie

De wachtrijtheorie bloeit door de komst van de computer leeftijd. De vroegere moeilijkheid om te komen tot numerieke oplossingen voor wachtrijmodellen is niet langer een nadeel, omdat wiskundigen simulaties kunnen uitvoeren om bij benadering antwoorden te vinden. Met de simulatie van wachtrijtheoremodellen kunnen onderzoekers ook de waarde van de betrokken variabelen wijzigen en de resultaten van de wijziging analyseren, wat kan helpen bij het optimaliseren van het wachtrijontwerp.