本文以青霉素发酵过程为例，首先介绍了一种滚动学习-预报方法，该方法较好地解决了过程关键状态变量（如产量和产物浓度等）的宽区间、高精度预报问题。然后就效益函数的在线计算作了详细的分析介绍，并基于产物浓度的预报值计算得出了效益函数的预报值。再以效益函数为基准，提出了逐步优化的分类方法，在线对运行中的罐批进行分类。最后，基于罐批分类研究了过程的调度优化。 本文选取的调度优化目标函数是生产车间的总体经济效益，调度优化的手段是尽可能地延长高效益罐批的发酵时间、及早终止低效益罐批和故障罐批的运行，从中挖掘出过程潜在的经济效益。在实施这一调度策略的同时，不对上下工段的排班和负荷产生大的干扰。鉴于文献中已有固定时间间隔停罐的调度优化报道，本文重点研究了弹性停罐调度策略。通过对实际过程数据的拟在线仿真证实了本文所讨论的在线分类及调度优化决策方法的可行性和优越性。