随着SOA(Service Oriented Architecture)及云计算等新兴计算模式的快速发展，作为SOA具体实现的Web服务（Web Services）也得到了迅速发展。如何根据用户对服务质量和安全及成本等需要选择Web服务、如何判断Web服务的可信性，以及如何选择和组合可信Web服务等成为Web服务应用亟需解决的问题。论文围绕这些问题开展了相关研究与探索，主要研究内容与贡献如下:　　(1)对Web服务可信性及其评价方法进行了研究，讨论了Web服务QoS的度量方法、基于QoS相似度和用户可信性的Web服务信誉评价方法以及Web服务安全性评价方法。为了保证QoS信息的真实性，设计了一个促进提供诚实QoS信息的博弈模型，证明了在多轮回的服务交易中，接受服务和诚实提供是博弈的纳什均衡结果。在这些工作的基础上，设计了一个基于用户需求与决策偏好的Web服务可信性度量模型及基于单方决策的选择算法。实验表明，在只考虑用户单方利益的情况下，基于服务可信度的服务选择方法可以提高服务的信誉评价准确率和服务交易成功率。　　(2)在Web服务可信的情况下，服务提供者和消费者会更加关注自身的利益诉求。如果让服务双方能够充分表达个人对收益的期望，则会提升服务的成功率。针对不同的市场环境，分别提出了基于讨价还价机制和多属性双向拍卖的可信Web服务选择方法。在服务提供者和消费者是一对一的市场环境下，设计了基于纳什讨价还价的可信服务选择模型与相应的算法，博弈分析结果表明该算法产生的最优效用，可以促进服务双方的诚信交易;当服务提供者和消费者多对多时，建立了一个多属性双向拍卖模型，并设计了两个双向拍卖算法，分别基于多个服务质量属性和服务可信度。两个算法为多对多环境下的可信服务选择提供了交易机制，也促进了多个用户与多个服务提供者之间的竞争与协作，实现各自的利益诉求。实验结果表明，两个算法产生的交易结果均能够达到服务双方的收益均衡，实现总体收益的最大化。与基于讨价还价的服务选择算法相比，基于服务可信度的双向拍卖算法在总体收益上要高于讨价还价方法，但是平均成功收益明显低于讨价还价。　　(3)在选择了可信服务后，未必能够满足用户的功能需求，可能还需要将多个可信服务组合成一个新的增值的服务，满足用户的功能需求和最大期望。但是组合服务未必是可信的和最优的，且在组合时也应考虑到服务双方的利益。提出了基于服务价值最大化及社会剩余最大化的Web服务组合方法，分别将服务价值最大和社会剩余最大作为组合目标，并应用反向组合拍卖进行服务选择和组合，以满足用户和提供者双方利益需求。针对服务价值最大化组合方案，应用拉格朗日松驰算法，找出满足约束条件的原子服务并组合成价值最大化的最优服务;针对社会剩余最大化组合方案，设计了基于服务节点结构图的启发式算法，找到满足条件的原子服务或合成服务，组合成社会剩余最大化的最优服务。两种算法的求解均可在多项式时间内完成。此外，为激励服务提供者诚实提供服务，还提出了在组合拍卖中应用VCG或GVA支付机制的方法。　　(4)一个服务组合方案是否正确，关系到服务的开发成本和开发周期。针对目前的形式化验证方法缺乏组合方案对非功能属性验证的问题，提出在线性逻辑和Pi演算理论相结合的逻辑推演规则中加入非功能属性的方法，使得在对服务组合方案的形式化验证过程中观察到非功能属性的演化过程，因为非功能属性体现了服务的可信性，从而可以通过线性逻辑的形式化验证保证组合服务的可信性。针对服务组合模型功能的正确性验证，应用PiVizTool工具，将线性逻辑的证明过程转换成对应的Pi演算表达式，实现了图形化验证。