Web服务(Web Services)已经成为分布式网络计算的发展趋势。然而现有的Web服务技术只关注对服务输入输出数据类型以及访问细节的说明。由于缺乏语义描述,无法支持服务的自动发现、调用和组合。因此,利用语义Web来描述Web服务成为了研究的热点。本文基于本体(Ontology)技术和问题求解方法(Problem-Solving Methods,PSMs)提出了一种Web服务语义模型,实现了对Web服务的语义描述。并基于此模型设计和实现了一个语义Web服务管理框架,用于管理Web服务的语义信息并实现服务的自动发现、调用和组合。首先,本文归纳了现有Web服务技术的不足,分析了本体技术和问题求解方法对Web服务的贡献,总结了语义Web服务领域的国内外研究现状。其次,本文研究了语义Web领域、本体领域和问题求解方法领域中的关键技术,分析了当前语义Web服务描述技术的不足。然后,本文基于本体和问题求解方法提出了一种Web服务语义模型,给出了模型中各组成部分的形式化描述和示例介绍,并将模型划分成静态和动态两部分,分别对Web服务的静态和动态信息进行语义描述。最后,本文根据提出的语义模型设计和实现了一个Web服务管理框架,实现了对Web服务语义信息的管理和服务的自动发现、调用和组合。使用UML对框架的静态设计和动态执行语义进行了建模。