语义Web服务是一种具有良好前景的技术，它采用机器可理解方式来描述Web服务自身的功能，从而提供Web服务之间的互操作。随着面向服务计算体系架构（Service Oriented Architecture，SOA）的进一步推广，语义Web服务的数量不断增加，如何合理地对Web服务进行组织和建模以快速返回满足需求的服务成为语义Web服务研究的关键问题之一。　　本文基于领域本体的标准术语来规范化 Web服务的功能语义描述，利用聚类的思想，通过计算Web服务的语义相似度对服务库中的服务进行层次聚类，形成服务簇，并基于Petri网提出了服务簇的形式化表示方法?网元模型；依据本体概念之间的关系，构建服务簇之间的语义关联关系，形成服务簇树。因此，不仅能够合理有效地刻画服务簇中服务的共性和个性，而且能够通过将多个具有相同或者相似功能的服务进行统一管理和描述，有效缩减服务空间。提出了本体概念之间的运算算子：连接运算和替换运算以及服务簇之间的运算算子：顺序、选择、并行、迭代，并且对运算的性质进行了分析，包括运算封闭性、正确性等。基于服务簇模型、领域模板以及服务簇的组织结构，设计了一种面向服务簇的语义Web服务发现与组合算法。　　最后，以制定旅行计划服务为例，验证了面向服务簇的语义Web服务组合方法的正确性，并通过仿真实验，与基于关键字的服务发现算法、传统服务聚类下的服务发现算法进行了对比，证明了本文提出的语义Web服务发现与组合方法能够更快地返回满足用户需求的服务。　　本文主要是对基于服务簇的Web服务发现与组合方法进行了相关研究，着重解决了语义Web服务的组织管理、形式化建模、发现与组合问题，对于推进语义Web服务发现与组合技术的研究具有一定的价值。