传统的系统构建方法已经难以满足顾客日趋个性化、复杂化和多变化的服务系统开发需求,服务工程方法体系的研究已经成为必然的发展趋势。基于服务模型驱动体系结构的服务工程方法体系引入“服务构件”的概念来支持服务的复用以提高服务系统构建的效率。服务构件和服务系统面向的是广义服务。这就带来了三个方面的挑战:一是目前大多数研究对服务系统所涉及的众多广义服务要素缺乏描述;二是非软件服务构件只能通过非IT手段与服务系统硬性连接,造成服务系统效率低下且错误频繁;三是传统的服务选取方法无法支持日趋个性化的服务需求表述,且效率和准确率低下。为了应对上述挑战,本文展开了如下研究:首先,本文以广义服务要素及其逻辑关系为切入点,建立了服务构件的语义模型。然后用一种基于OWL-S的描述方法对服务构件进行描述,使得计算机能够很好地解析服务构件,有助于服务构件的自动选取和组合,并为后续研究奠定了理论基础。另外为了管理服务构件,本文还设计开发了服务构件库管理系统,可以有效地存储、组织和检索服务构件。其次,针对服务系统中的人工服务(非软件服务),本文将“虚拟化”概念引入到了服务建模领域。即在构建服务系统的过程中,将非软件化服务“虚拟化”为软件服务。本文提出了基于WS-HumanTask的虚拟化方法,建立了服务构件虚拟化模型,并定义了一系列接口,使得虚拟化服务构件可以作为非软件服务的代理通过IT方式与外界异步交互,从而在保持服务系统完整性的同时,统一了系统架构,提高了服务效率和数据准确性。再次,本文设计了基于语义相似度的服务构件选取算法。首先通过服务需求模型来描述个性化的服务需求,然后采用基于语义相似度计算方法,经过四级匹配,并用弹性算法划分结果集,最终得到满足需求的服务构件集合。较之传统的服务选取方法,该算法的查准率和查全率有了很大提高,满足了个性化的服务需求。最后,本文以海运物流服务系统为实例,将上述研究成果应用于系统的设计和开发过程中。充分地证明了本文的理论成果能够很好地支持服务系统的快速构建。