Web服务技术的出现代表着Internet技术的重大进展,它定义了应用程序如何在Internet上实现互操作,极大地拓展了应用程序的功能。随着Web服务技术快速成为事实上的标准,在Internet上广泛分布的Web服务将成为基于SOA的下一代应用开发的基本构造模块。现有的Web服务体系结构提供了对服务的注册、发现以及使用的支持,但是随着Internet上基于Web服务的SOA应用系统的增多,具有相同功能而不同QoS水平的同构服务数量也大幅增加,如何从中准确、高效地选择恰当的服务进行组合,以满足用户复杂的业务需求,成为一个亟待解决的问题。近年来,基于QoS的Web服务选择成为国内外学者和科研机构研究的热点,虽然该领域的研究工作取得了一定的进展,但是,Web服务QoS的不确定性、组合服务QoS的特性、服务请求者与服务提供者的利益冲突以及服务选择算法的性能要求等仍对Web服务选择提出了诸多挑战。本文针对以上问题展开研究,并提出了相应的解决方案,主要研究成果包括：(1)针对Web服务的QoS在实际执行环境中具有较强不确定性的问题,提出了一种以区间-概率方法描述随机QoS参数的QoS模型。与传统的确定值型QoS模型相比,该模型的表达能力更强,能够反映服务的真实性能,更加符合Internet运行环境的需要,并且便于服务提供者向用户做出灵活的QoS承诺。(2)在分析组合服务特性的基础上,提出了一种支持服务关联的组合服务QoS模型。组合服务是由各个服务组件构成的有机整体,各服务组件之间要做到彼此协调、相互适应,才能保证组合服务的正确执行,因此,除了具有服务的一般性QoS参数外,组合服务还应具有能够反映其组合特性的QoS参数,这些参数应该在服务选择过程中加以考虑。本文考虑到服务组件之间的关联关系,将接口可组合性和条件可组合性作为组合服务的QoS参数,扩展后的组合服务QoS模型能够更加全面地反映组合服务的质量,从而对Web服务选择提供更有效的支持。(3)针对服务选择中服务提供者的利益往往被忽视的问题,提出了一种基于博弈论的双赢Web服务选择策略。现有的服务选择方法大多采取以追求用户方利益最大化为宗旨的“尽力而为”服务选择策略,倾向于为用户提供“最优”的服务,而忽视了服务提供者的利益。本文基于博弈理论,提出了在不同的用户方策略和服务提供方策略下双方效用的评价方法,并在此基础上提出了以效用双赢为目标的服务选择问题的数学模型。所提出的双赢服务选择策略有助于提高用户方和服务提供方的综合效用。(4)针对组合服务方案寻优中粒子群算法易出现早熟收敛的问题,提出了基于动态边界的离散粒子群算法。基于QoS的最优组合服务方案选择是一个NP-Hard问题,粒子群算法是解决这类问题的一个有效方法,但是,粒子群算法在快速收敛的同时容易陷入局部最优。本文根据算法进化过程中粒子运动的特点,提出了基于动态边界的防早熟策略,通过跟踪粒子飞行位置的分布动态调整搜索空间的边界,引导粒子在更有效的区域内进行搜索,从而减轻早熟收敛,提高服务选择算法的寻优能力。(5)设计并实现了一个Web服务组合与选择原型系统。通过在该系统上进行的服务选择实验,对本文提出的服务选择方法的可行性和有效性进行了验证。