如何减小用户使用Web服务的难度，提高对Web服务的使用效率，是当前服务计算相关的一个热点研究问题。现实中，同一类业务需求和同一类Web服务都会存在不同出处的多个版本。如何应对业务需求的变化性以及服务的差异性是需要面对的主要困难。文中以构建用户主导、虚拟组织形态的E-Science问题求解环境为应用背景，研究支持业务需求变化性的服务虚拟化问题，主要工作和创新性的贡献如下：　　 1.提出了一种支持业务需求变化性的服务虚拟化方法　　 该方法旨在支持用户主导、虚拟组织形态的问题求解环境的构建和运行，支持用户透明访问具有差异的同类Web服务。该方法利用业务服务这种抽象形式作为用户服务使用视图和业务需求相结合的描述模型，通过服务匹配和服务变换可自动的完成业务服务和Web服务的关联和绑定；在服务使用阶段，根据用户业务需求的变化，将业务服务具体化为相应的Web服务。该方法具有如下特色：(1)提出了业务需求变化性模型，可支持用户通过业务需求特征的选择、例化和约束限定来表达业务需求的变化。(2)基于业务需求变化性模型，一个业务服务可表达对一类业务功能的不同使用模式，使得采用适应业务需求变化性的服务匹配和变换技术，可将具有差异的同类Web服务关联到同一业务服务，从而提高用户服务使用视图的抽象程度；同时，提出了业务需求变化性敏感的业务服务具体化操作，支持用户通过同一业务服务、根据当前的业务需求变化，透明访问具有差异的同类Web服务。从而，提高了用户的服务使用效率。实验结果表明，与React虚拟化方法和VINCAvirtualization方法相比，用户的服务平均使用效率提高了约10倍。(3)提出了一种抽象服务描述模型，用以对具有差异的Web服务进行统一描述，该模型能够描述服务的接口属性、行为约束以及隐含状态，可提高虚拟化过程对Web服务差异性的适应能力。　　 2.提出了一种适应业务需求变化性的服务匹配算法　　 该算法是实现业务服务和Web服务自动关联的核心算法，在业务需求具有变化性以及Web服务具有差异性的情况下，其查全率和准确率是反映业务服务和Web服务自动关联效果的重要因素。该算法具有如下特色：(1)采用了适应业务需求变化性和Web服务差异性的服务接口匹配策略。实验结果表明，在同等条件下，与基于参数置换和基于语义蕴含的两种匹配算法相比，该算法的查全率分别提高了约19％和23％。基于该算法完成业务服务和Web服务的自动关联，比基于上述两种算法分别可使用户的服务使用效率提高58％和62％。(2)提出了服务行为约束的匹配策略，并结合上述的服务接口匹配策略完成服务匹配，提高了服务匹配的准确率。实验结果表明，在同等条件下，与基于参数置换和基于语义蕴含的匹配算法相比，该算法的匹配准确率分别提高了约20％和13％。(3)定义了业务需求与服务的相容关系，并证明了业务需求和服务相容是两者匹配的必要条件，以及相容关系的判定效率高于匹配的判定效率。在此基础上，该算法基于业务需求和服务相容的判定规则，对参与匹配的服务进行过滤，提高了服务匹配的整体效率。　　 3.提出了一种业务需求变化性敏感的服务变换算法　　 该算法用以通过一组Web服务的变换来支持业务服务的落实。该算法首先通过服务之间的消息传递关系得到候选的服务组合方案，然后根据业务需求的变化，对组合方案中的相关服务结点进行服务的结果变换。该算法具有如下特色：(1)提出了服务结果变换的代数系统，支持根据业务需求的变化，完成Web服务的结果变换，并证明了其操作集的完备性；基于SOAP消息的Schema实现了结果变换操作，与基于函数模型的变换操作相比，可适应Web服务的接口差异性。(2)在基于消息传递关系的服务组合过程中，使用服务结果变换操作对组合方案的相关服务结点进行结果变换，并保证服务变换结果的行为属性满足当前的业务需求，可提高服务变换的有效性。(3)采用了基于代价和解数量启发的聚类服务关联图的搜索策略，可在保证变换结果的最优性的前提下，提高变换效率。　　 4.设计并实现了支持业务需求变化性的服务虚拟化工具　　 该工具是落实上述方法和技术的软件载体，已初步应用于用户主导的生物信息问题求解环境的构建和运行。应用效果表明本文的方法可有效支持用户主导、虚拟组织形态的问题求解环境的构建和运行，为用户提供了一种符合其业务需求表达习惯的Web服务透明使用模式，提高了用户使用Web服务的效率。