面向服务计算(Service-Oriented Computing,SOC)的出现,为分布式应用和企业信息系统集成提供了一种灵活的解决方案。面向服务的体系架构(Service-Oriented Architecture,SOA)是面向服务计算的基础设施,其中的计算单元是Web服务。Web服务的功能性属性和非功能性属性都受到了广泛的关注,以此为基础的Web服务的描述,发现,服务组合成为了当前面向服务计算中的核心问题。本文围绕Web服务的非功能性属性的主体:服务质量(Quality of Service,QoS),讨论一系列相关的问题。本文以服务注册中心为应用场景,对Web服务的QoS所涉及的关键技术,包括Web服务的QoS描述、发现、组合以及在不确定性环境下服务组合方法,进行了深入的研究,主要研究成果包含以下几个方面:1)提出了一个新的Web服务的QoS模型。该模型综合考虑QoS指标的多样性和复杂性,给出了一个多角度的立体视图,涵盖了当前绝大多数的QoS指标,并且可以方便的拓展新的QoS指标。实验表明该模型非常适用于服务注册中心的应用场景。2)研究了QoS感知的Web服务发现问题,给出了一个基于用户上下文和用户QoS偏好的服务发现方法。在本文给出的QoS模型的基础上,通过用户的上下文找出在该上下文中Web服务的各项QoS指标的统计数据,并通过层次分析法,既考虑了用户的QoS偏好,又综合考虑了备选服务的各项综合指标,给出了令人满意的推荐服务。3)研究了QoS感知的Web服务组合问题,提出了一个QoS感知服务组合框架。针对基本的服务组合模式,给出了每种组合模式的QoS优化算法和处理方法,对混合模式的组合服务给出了一整套包括了初步规划,运行时重规划触发算法,以及重规划的解决方案。本文给出的解决方案的特点在于,承认不确定性的存在,并不试图一次性地彻底给出最优服务绑定方案,而是在运行中根据实时得到的反馈来进行服务绑定的调节。实验表明这组算法能够很好的处理不确定性较低环境下的服务组合问题。4)研究了不确定性较高环境下的QoS感知的Web服务组合问题,提出了基于层次化马尔科夫决策过程服务组合方法。使用层次化马尔科夫决策过程来为一般的组合服务建立模型,通过求解最优策略得到组合服务的优化执行方案,在运行时可以自适应的绑定服务,无需调用重规划算法。本文为服务注册中心提供了管理Web服务QoS的关键技术,构建了专门用于注册中心的QoS表示模型,并在此基础上提供了更符合用户上下文与偏好的服务发现手段,为构建服务组合提供了动态的QoS保障机制,并对不确定性进行了深入研究。服务注册中心是经典的SOC解决方案的核心,本文给出的技术手段增强了服务注册中心的能力,为经典的SOC解决方案增加了QoS的保障。