伴随着面向服务体系结构SOA的发展,Web服务组合以其灵活性和可伸缩性满足了日益复杂的服务要求。服务组合时,限定服务供应方之间的业务联系,引起更多的关注。本论文应用合约明确各合作方的义务以限定上述联系。关于合约限定的Web服务组合问题,面临三个关键挑战：第一个挑战是服务组合的行为描述和合约的限定条件如何进行无缝整合；第二个挑战是如何有效确保合约限定时组合执行的可靠性,并避免相似验证；第三个挑战是在符合合约限定条件的众多服务组合实例中如何精确高效地寻觅到最优实例。针对以上挑战,本论文旨在应用新颖的泛型服务模型将服务组合的行为和合约限定的条件描述有机集成,并通过设计的批量证明算法提升服务组合的可靠性,最后构建离散群搜索服务模型(D-GSS)进行高效的服务选择。本论文的主要研究工作如下：(1)建立泛型服务模型,描述基于合约的Web服务组合规约,减少重复验证。本论文基于概念描述语言Tecton设计了泛型服务模型,该模型应用面向概念的设计技术将Web服务组合及相应合约的共同性质抽象化,形成泛型规约。在抽象级别得到验证的泛型规约经实例化后不需重复相似验证,可重用性得以提升。(2)提出了真实情境的定义,并基于真实情境设计批量证明算法,该算法用于提高验证规约性质完备性的效率。本论文基于合约限定条件提出了真实情境的定义,并建立了在不同真实情境下同步展开证明的批量证明算法,以确保基于合约的服务组合在整个生命周期里的可靠性。此方法同时考虑到合约限定条件下组合可能经历的所有情境,缩短了验证的时间。若所有路径均验证成功,则表示规约是完备的,否则该规约需要扩展。经过验证的泛型规约可存放入库,以备实例化应用或其他规约复用。(3)定义cost函数,精准评估多QoS属性限制下每个基于合约的服务组合实例质量。在D-GSS模型中,为了满足对于合约限定的服务组合的QoS属性限制需求,设立了cost函数,可易于计算实例的质量值。基于合约的组合实例相应cost函数值越低,则表示该实例的服务质量越高。cost函数的建立过程为：每个QoS属性均确保量化；全局QoS属性由各原子服务的属性依据组合的结构而集成；效用函数制定了成本标准或收益标准QoS属性一致性的方法,并将全局QoS属性与相应限制要求相结合考虑；最终建立效用函数值和权重值综合考虑的cost函数。(4)设计离散群搜索优化算法DC-GSO,高效寻觅基于合约的最优服务组合实例。在D-GSS模型中,提出的DC-GSO算法是受到动物搜索行为启发的群智能算法,用于解决关于服务选择的离散寻优问题。通过DC-GSO算法可从基于合约的众多组合实例中为服务请求者快速选出最优实例。此算法中种群个体依据捕食者、追随者、巡视者的角色分别搜索,在多次迭代后寻觅到cost函数值最小的最优解。关于基于合约的服务组合实例寻优问题,DC-GSO算法相较于其他算法在准确性及收敛速度方面具有竞争性优势。