灰箱演算是一种用于描述移动系统及其交互的形式化方法.该文以灰箱演算的一个变体--鲁棒灰箱演算（ROAM）作为研究对象,从操作语义、类型系统、进程等价性和表达能力等方面对其进行了研究.该文的主要贡献在于.（一）对利用协动作参数加强灰箱演算安全性这一命题进行了研究,提出了灰箱演算的变体ROAM.通过利用协动作参数加强交互双方的彼此控制,ROAM在安全控制方面比起SA来有一定优势.同时,对协动作参数进行控制后,ROAM并没有丧失SA所具有的表达能力.（二）针对灰箱演算中存在的类型演化问题给出了支持移动性和线程数的演化类型系统ETS-MT.ETS-MT通过区分进程的当前类型和未来类型,可以精确地刻划进程的移动性和线程数,并支持子类型关系.考虑到类型系统中所刻划属性的增减,ETS-MT在设计时还专门引入准类型集合的概念,刻划不同的类型属性,可以有不同的准类型集合.（三）将前人对灰箱演算语义、等价性、表达能力等方面的研究成果进行了贯穿和融合,集中体现在两方面.首先,有别于Levi和Sangiorgi使用的互模拟方法,该文用Gordon和Cardelli基于硬化关系所得的简单上下文等价性一般判定方法（context lemma）证明了进程的等价性定律;其次,该文用进程的等价性定律完成对π演算翻译的代数方法证明,较之Zimmer的证明方法来得更为简明.