В настоящее время одним из важных направлений проектирования и оценки производительности современных телекоммуникационных систем и сетей является анализ математических моделей тандемных систем. В частности, тандемные системы являются адекватными моделями широкополосных беспроводных сетей вдоль протяженных транспортных магистралей (автомобильные и железные дороги, нефтяные и газовые трубопроводы и т.д.). Рассматриваемая в настоящей работе тандемная система включает произвольное, но конечное число обслуживающих устройств (фаз) с ограниченным буфером на каждой фазе. Поток заявок (пакетов) на первую фазу является коррелированным МАР-потоком, а случайное время обслуживания описывается фазовым распределением. Если при поступлении заявки на любую фазу буферная память этой фазы заполнена, то заявка отправляется на орбиту (общую память для всех фаз), с которой через случайное время она повторно поступает на первую фазу. Оцениваются основные характеристики производительности системы, включая межконцевую задержку (время с момента поступления на первую фазу извне системы до момента успешного завершения обслуживания на последней фазе), средние длины очередей на фазах системы и на орбите. Для систем с двумя очередями получены точные формулы для расчета требуемых характеристик. Для систем с произвольным числом фаз использован метод машинного обучения в сочетании с методом имитационного моделирования. Проведен сравнительный анализ методов машинного обучения и оценки их вычислительной сложности.