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信息物理融合系统(Cyber Physical System,CPS)组件的可替换性为CPS故障处理和系统升级提供了重要保障。采用面向服务的方法设计CPS体系结构,将CPS组件可替换性判定等价为CPS服务的可替换性判定。该文针对CPS的时空特性,在经典π-演算理论的基础上,引入时间和空间算子,提出时空π-演算理论,用于CPS服务的形式化建模。从服务可替换性和兼容性的关系入手,提出CPS服务可替换性判定定理。最后通过一个实际案例,展示了如何判定CPS组件的可替换性。