近年来，面向服务的体系结构(Service Oriented Architecture，SOA)，面向服务的计算(Service Oriented Computing，SOC)，软件即服务(Software as aService，SaaS)和云计算等新理念和新技术如雨后春笋相继出现，对相关学科基础、软件产业发展和基于互联网的应用带来了巨大的冲击，形成了一系列新的研究热点。而Web服务作为其中最具代表性的实现技术体系，相关研究也异常活跃。特别是将语义技术引入Web服务领域后，服务的智能性和自动化程度大大提高，伴随着服务的大量涌现，在语义Web服务的自动发现与匹配、自动组合，服务质量、服务执行和监控等方面，取得了一系列研究成果。　　针对Web服务的发现问题，传统的方法是基于关键字的语法级匹配，效率较低。而基于语义的Web服务发现，通常是通过判定服务双方输入输出参数关联的概念在领域本体树中的近似程度，从而得出服务双方的匹配度，算法复杂度又较高。服务输入输出代表服务的功能，因此，这类语义Web服务发现属于基于服务功能的匹配。而如今，越来越多的研究已关注到如何从众多的功能相似的服务中发现最满足用户需求的服务，即关注如何提高服务质量。同时，单一功能的服务通常并不能满足服务请求者的需求，服务组合才是构建基于Web服务的SOA系统的关键，它是实现服务重用的主要技术手段，也是当今服务系统面临的一大挑战。因此，本文在深入研究语义Web服务发现相关技术的基础上，对基于服务质量本体的服务发现和组合进行了深入研究，主要工作和贡献如下：　　1.提出了一种基于领域本体和精确语义距离Web服务发现方法。　　针对传统UDDI(Universal Description Discovery and Integretion)注册中心语义描述能力不足，而经典Paolucci语义匹配算法对服务的区分粒度不够，而导致的服务查准率、查全率较低的问题。本文首先通过对UDDI注册中心的扩展，解决了UDDI不支持语义信息的问题；之后研究了一种基于领域本体和精确语义距离的Web服务发现算法，弥补了经典算法定性匹配粗糙的缺陷。实验表明，在服务发现的执行效率、查准率和查全率上均有较大提高。　　2.提出了一种全新的基于标准Google距离(Normalized Google Distance，NGD)的语义Web服务发现算法。　　针对现有语义Web服务发现都需要提供领域本体而造成的算法复杂度高、适用性差的问题。首次将NGD引入，用来测量Web服务的匹配程度。研究设计了一种基于Google海量词汇，通过GooSe搜索引擎来计算服务间语义相似度的算法。算法采用NGD来定量测量Web服务输入、输出间的语义距离，计算时不需要提供领域本体，也不必判断本体概念间上下位及深度、密度关系，降低了算法的复杂度，提高了服务发现的执行效率。实验表明，该算法在性能、查准率和查全率上均有进一步提高。　　3.提出并建立了一个Web服务质量本体模型-QoSOnt_WS。　　目前，Web服务质量(Quality of Services，QoS)的相关研究比较活跃，但在QoS信息的规范化方面还比较欠缺，也没有一个权威统一的Web服务QoS的标准，造成QoS在描述、度量、计算等方面不统一，难以实现QoS的互通互操作。本文针对上述不足，建立了一个QoS本体：QoSOnt_WS，通过该本体来对服务质量信息进行规范化，弥补了现有QoS本体研究方面的缺乏，减少了QoS语义歧义，较为圆满地解决了该问题。并且定义了动态分层QoS模型及Web服务的QoS描述模型，建立了基于统计的QoS分层总体权值分配方案。文中还对QoS参数的概念、概念间关系、属性等给出了确切定义及描述，对QoS的进一步深入研究也有很好的参考价值。　　4.提出了一种基于QoS本体满足用户描述偏好的语义Web服务发现方法。　　目前，基于QoS的服务发现，多数是对时间、价格、可靠性、信誉等几个QoS参数的对比，是一种基于语法和关键字的数值匹配，忽视了QoS参数在语义、单位、度量上的不同，易产生语义混淆，使得QoS信息不具有可比性，基于QoS的服务发现和组合也就无从谈起。针对此不足，本文将QoS本体作为服务发现的一个研究对象，建立了一个基于QoS本体的语义Web服务发现框架；并且，针对不同的QOS描述，结合QoSOnt_WS本体给出了QOS的综合评价与匹配方法。最终，基于上述定义的QoSOnt_WS本体，实现了基于用户不同QoS描述习惯及偏好的语义Web服务匹配算法，服务发现的结果满足了用户对功能和质量的双重需求。　　5.提出了一种基于QoS本体的语义Web服务组合框架。　　针对目前服务组合框架缺乏对QoS语义的支持问题，本文在上述QoSOnt_WS本体研究的基础上，设计了一个基于QoS本体的语义Web服务组合的框架QWSCF。并以数字化校园信息系统为背景，来对该组合模型的关键设计进行阐述。组合框架中的QoS本体结合领域本体有效保证了组合服务中各原子服务的功能语义及质量语义的一致性，增强了最终组合服务的有效性，为实现服务的无缝集成，推进服务组合的实用化具有一定的理论及应用价值。