随着Internet的发展和Web服务相关标准的普及,基于Web服务的SOA架构成为在Web上构建EAI和B2B应用程序的最佳选择。然而,在Web服务模型中,无论是服务发现,还是服务组合与交互都面临着信息共享和过程中介的难题。本文以“将Internet上可用Web服务组织成具有丰富语义信息及服务间交互的社会化关系的服务生态系统,构建为Web服务计算提供更好支持的基础设施——服务网络”为研究目标,对服务网络的组织和技术进行了深入研究,重点关注服务网络中语义和社会化关系的描述、获取及在服务计算中的应用,取得如下主要研究成果:(1)提出了服务网络的概念。结合本体(Ontology)等语义Web技术和社会化网络的成果,将服务间的依赖、交互、属性和能力等语义关联赋予社会性,并将服务间社会性关系显式地引入到服务注册中心(库)的组织中,设计服务注册中心为基于语义和社会化交互关系、动态演化的服务生态系统和社会化网络,为Web服务计算提供强力支持。(2)分析、描述并定义了服务关系。提出按照参数、操作和服务三个层级分析、定义Web服务不同粒度间潜在关系的方法,定义了包括成员(mem)、相似(sim)、等价(equ)、包含(sub)、插接(plu)、后继(seq)、前驱(pre)、组合(com)、引用(ref)、调用(inv)等在内的多种服务关系,并给出了基于OWL DL的具体实现。(3)扩展了Web服务计算模型。不仅增加了负责分布式Web服务交互和过程中介的服务汇聚器角色,还将服务网络作为规范化知识库,为Web服务的开发、重用提供智力支持,并成为SOA治理的一个入口。(4)设计、实现了服务网络原型系统。显式地将服务间的交互关系应用于服务注册中心的组织、构建中,利用本体等语义Web技术设计了描述Web服务个体属性和交互关系的Web服务本体模型(Web Services Ontology),在此基础上实现了服务网络原型。(5)分析了Web服务间的关系。应用经典的数据挖掘和文本分析技术,对公开发布的Web服务进行关系分析,考察大量可用服务间各种关系的网络化特征,以此来验证服务网络的设计,进而为服务发现和自动组合提供支持。总之,本文将Web服务组织成具有丰富语义信息、业务上下文和交互关系的服务生态系统,构建基于语义和关系的服务网络,结合社会化网络概念和语义技术,将语义推理和关系演算引入到服务的发现、匹配、组合、交互过程中,使服务网络成为支撑Web服务计算的新基点。