服务组合能将功能单一的分布式Web服务转化为结构统一、功能复杂的综合应用程序,是服务计算领域的重要研究分支。Petri网理论包含了具有描述异步、并发物理系统特性的有向弧、库所及变迁等元素,是基于数学图形化方法描述工作事务流程的建模工具,能够详细表达功能与操作的关系,刻画系统状态或事件的演变过程,具有重要的研究意义和广泛的应用前景。首先,本文针对服务组合过程的时间品质参数,以QoS非功能属性的随机变量为基础,提出一种QoS综合效益值的量化及归一化处理计算方法。计算过程先确定组合服务的功能需求,统计控制结构和逻辑规则,按组合结构对QoS数据分类处理。然后基于Petri网理论,提出增加可变时间函数表达有向弧的时变Petri网模型,进一步描述Web服务功能和逻辑结构的组合模式。在特定时段内,当某一服务运行时,其状态随时间的变化过程由可变时间函数记录,并通过服务映射规则构造时间函数与服务性能的对应关系,将组合过程抽象为数据和逻辑功能集合。文中引入回溯路径理论阐述服务性能的优先调用模式,通过回溯检验降低冗余服务功能的检索和重用问题,提高服务选择效率。再提出基于语义的工作流程正确性检验算法,根据服务资源社区中发布的组件性能,在满足用户需求前提下,通过人工鱼群寻优算法获取最优QoS的组合服务,为用户输出高效率、低开销的服务方案。最后,本文搭建了基于电厂信息服务规程的系统平台,将所提组合建模和QoS计算方法应用于某电力信息服务资源的测试数据中,更为直观地获取交互式服务用户对服务性能的使用满意度情况和反馈结果。系统主要实现了电厂信息服务中的图纸管理服务、编码管理服务和数据打印服务等模块,采用软件监测管理方式采集服务运行数据,通过组合服务性能计算方法对实际数据进行优化。通过与几种经典服务组合模型对比,本文分析了系统服务可靠性及组合服务可用性等指标,得出所提模型在描述QoS时间品质及综合效率方面,具有理论有效性和实际可行性的结论。