Web服务是一种崭新的Web应用，是SOA(Service-Oriented Architecture)的核心。在Web服务以及SOA中，存在三个不同的角色(服务提供商、服务代理商和服务请求者)，三种基本操作(服务发布、服务发现和服务绑定／调用)。服务发现是整个过程中的关键步骤。传统的Web服务发现方法的过程是首先采用匹配算法对UDDI(Universal Description，Discovery and Integration)注册中心中的服务按功能进行匹配，找到满足条件的服务，根据服务质量进行排序，然后选择最佳的服务。然而，从注册中心中发现合适的服务是一件非常耗时的工作，因为需要搜索的空间成指数级增长，因此如何进行有效的Web服务发现变得越来越重要。在过去的研究中，有研究者提出了一种基于图搜索的服务发现算法，在他们研究的基础上，本论文受Web图研究的启发，为了Web服务发现的需要，提出了Web服务图(建立在UDDI注册中心上的语义索引)的概念和一种Web服务发现架构，实验表明，这种新的方法能够在效率和反应时间上得到很大的提高，而且不会破坏其它的评价参数。本论文的主要工作有：1．概述了Web服务的基本概念，体系结构，质量评价等，着重介绍了Web服务发现的基本概念，基本技术和存在的一些问题。2．应用图的相关理论与技术，研究了在UDDI注册中心中构建Web服务图并进行有效存储的方法。3．研究了基于Web服务图的服务发现算法，并通过大量的仿真实验对传统的Web服务发现方法和基于Web服务图的服务发现方法在QoS(quality of service)上进行比较，展示出基于Web服务图的服务发现方法的优越性，并且根据实际情况的不同对算法进行了改进，例如：从最大度结点开始匹配，从关键结点开始匹配等等。4．在对UDDI注册中心和Web服务图研究的基础上，选择开源的JUDDI平台进行扩展以支持Web服务图的实现，从而搭建了一个应用与实验平台。此外，还引入了知识地图模型，对Web服务之间的关系进行建模，解决了Web服务组合流在网络上的有效传输、客户端的可视化显示和交互式选择等方面的问题。