基于计时Petri网和极大代数理论构建了串行生产线的稳态方程，并对其进行了周期分析。以此为基础，建立了串行生产线生产率控制模型。应用变分法求解模型，并在Maflab平台上对模型进行了仿真运算。结果表明，在满足生产工艺要求的前提下，要保证生产线的高生产率，生产线上瓶颈工作站的位置应尽量靠近生产线尾端；生产线上各工作站的生产率应呈依次下降的趋势；每个缓冲区理想的在制品库存量应尽量接近其初始库存量。在进行串行生产线设计时，这些结论具有实际参考价值。