Производительность и надежность ВС связаны с временными аспектами функционирования. Оценка производительности связывается с продолжительностью вычислительных процессов и определяет способность системы выполнять функции с учетом требований реального времени. При оценке надежности исследуется продолжительность пребывания системы в различных состояниях, которые меняются из-за отказов оборудования и последующего восстановления работоспособности. Для ВС типичным является наличие случайных факторов, влияющих на характер протекания процессов. Так, продолжительность процессорной обработки, число и порядок обращений к периферийным устройствам зависят от исходных данных, которые порождаются вне системы и носят для нее случайный характер. Случайными являются поток отказов и время восстановления отказавших элементов. В связи с этим при оценке функционирования ВС используется вероятностный подход, предполагающий, что на процессы воздействуют случайные факторы и свойства процессов проявляются статистически, на множестве их реализаций.
Случайные величины, соответствующие параметрам, характеристикам и другим элементам моделей, могут представляться в виде:
статистической выборки , определяющей случайную величину набором значений, имевших место в некоторой реализации случайного процесса;
, определяющей случайную величину набором значений, имевших место в некоторой реализации случайного процесса;