随着服务计算技术的广泛应用及发展，现有的大多数组合服务选择方案常常缺乏考虑服务间的语义关联性，然而当服务间出现语义关联现象时，服务描述所给出的QoS值与服务运行过程中表现的实际QoS值不符，以至于最终得到的组合服务QoS值直接影响用户的服务选择结果。首先，本文用语义关联即服务间的语义关系来表达服务关联，分析并定义了控制逻辑关联、接口依赖关联和业务流程关联三个粒度的语义关联关系，并在此基础上制定了一系列相应的关联规则，提出了一个分步关联映射模型，用于构建关联服务资源池。其次，本文提出了一种支持语义关联的组合服务选择方法，将服务间的语义关联性作为服务选择的重要指标，给出了支持语义关联服务选取的QoS模型，采用迭代回溯法中的剪枝函数来搜寻并优化组合服务系列，使组合服务不但能充分利用其固有特性，而且能够有效的提高组合服务质量，更大程度的满足用户的需求。再次，本文提出了一个自动的组件服务发现框架，用于支持组件服务的发现及复用；提出时序Petri网服务模型(TPNSM)，将传统的业务流程模型转换为时序Petri网模型，综合考虑业务的流程结构和接口行为对组件服务发现性能的影响，该方法不仅能极大提高组件服务发现的查全率与查准率，而且还能够迅速的加快组合服务的服务选择过程。最后，基于以上的理论基础，本文设计并实现了支持语义关联的服务选择仿真系统，并做了进一步的仿真实验及结果分析。仿真实验结果表明本文提出的方案的正确性和可行性。