1、Web服務是自包含、自描述、可由接口調(diào)用的模塊化應用程序。Web服務作為一種新型的分布式構件模型已經(jīng)在電子商務、企業(yè)應用集成等領域扮演著越來越重要的角色，特別是Web服務的組合技術，因其能實現(xiàn)服務的重用和增值而成為學術界和工業(yè)界關注的焦點。
　　 服務組合是將服務看成構件而進行重用的技術，能在現(xiàn)有的服務中選取特定的服務，組合成新的服務來滿足用戶的需求。目前，服務組合協(xié)議正在趨向于統(tǒng)一，主要存在如下三種技術：XLANG和WSFL(

2、Web Services Flow Language)合并而成的業(yè)務流程執(zhí)行語言(Business Process Execution Language for WebServices，BPEL4WS/BPEL)；業(yè)務流程建模語言(Business Process ModelingLanguage，BPML)；W3C的Web服務編排定義語言(Web Services ChoreographyDefinition Language，WS-

3、CDL)。
　　 服務的分布性以及異構、自治和動態(tài)變化的特點所引發(fā)的多種不確定因素，對其組合的可信性帶來了挑戰(zhàn)。首先，參與業(yè)務流程的服務廣泛地分布于互聯(lián)網(wǎng)中，可能來源于不同的組織，運行于不同的系統(tǒng)平臺之上，之間的協(xié)調(diào)、匹配和互操作涉及因素眾多，任何一個細節(jié)上問題都可能破壞整體的穩(wěn)定性；同時，服務構件個體的動態(tài)發(fā)布、失效、刪除、調(diào)整和更新，會導致服務個體的質(zhì)量屬性隨時可能發(fā)生變化，也導致了組合服務的整體質(zhì)量難以預測；服務組合運行所

4、依賴的軟硬件條件和網(wǎng)絡環(huán)境，也可能出現(xiàn)實時的變化，導致整體質(zhì)量難以維持穩(wěn)定。
　　 因此，服務組合的可信性分析，成為進一步推動WEB服務技術發(fā)展的需求。學術界、工業(yè)界都迫切的需要建模、分析、評估、驗證和優(yōu)化其可信度的方法和工具。根據(jù)軟件可信方面研究的權威定義，軟件可信度是軟件對功能性和非功能性需求(也就是服務質(zhì)量，Quality-of-service)的滿足程度。本研究主要關注上述兩個方面的后者，擬綜合運用形式化方法、概率分析與

5、隨機過程、置信區(qū)間分析等理論和技術，定量的對服務組合的服務質(zhì)量進行建模、分析和評估。本課題的研究可望在該領域提出有一定指導意義的分析方法和理論結果，對WEB服務技術的完善、發(fā)展具有十分現(xiàn)實的意義。
　　 本文所述的具體工作包括：
　　 (1)設計轉(zhuǎn)換方法，實現(xiàn)從基于orchestration機制的WEB服務組合協(xié)議(WebServices Business Process Execution Language，WS-BP

6、EL)和基于choreography機制的WS-CDL到中間模型(隨機PETRI網(wǎng))的完整轉(zhuǎn)換，對服務組合的流程控制、互操作、進程調(diào)用、消息交互、死路刪除、例外/補償/錯誤處理等重要細節(jié)進行完整的描述。上述轉(zhuǎn)換規(guī)則既能對服務組合程的正常執(zhí)行時的控制流進行細粒度建模，也能描述意外情況(錯誤/事件、補償/終止處理活動)對流程演化的影響，克服了現(xiàn)有研究描述建模粒度粗、轉(zhuǎn)換不完整等缺點；
　　 (2)以隨機Petri網(wǎng)的中間模型為出發(fā)點

7、，對服務組合的控制流演化進行狀態(tài)分析，嵌入連續(xù)時間馬爾科夫鏈，取得其對應的變遷強度矩陣。并設計一系列算法，在變遷強度矩陣上進行一系列計算，對流程正常結束時間期望(ExpectedProcess Normal Completion Time，EPNCT)(性能)、流程正常結束概率(ProcessNormal Completion Probability，PNCP)(可靠性)和流程正常結束執(zhí)行代價期望(Expected Overhead o

8、f Normal Completion，EONC)(執(zhí)行代價)這三個服務質(zhì)量指標進行了計算；
　　 (3)為了檢驗理論結果的精確性和基于隨機Petri網(wǎng)的方法的正確性，我們運用WS-CDL+/ACTIVE BPEL執(zhí)行引擎對WS-CDL/WS-BPEL的實例進行了測試執(zhí)行，并從日志記錄文件中提取出跟三個服務質(zhì)量指標相關的數(shù)據(jù)。以上述數(shù)據(jù)為樣本，我們運用置信區(qū)間分析的方法得出了三個指標對應的95％置信區(qū)間。將置信區(qū)間與基于Petr

9、i網(wǎng)的方法獲得的理論結果進行比對，發(fā)現(xiàn)置信區(qū)間完全將理論分析結果覆蓋，從而驗證了結果的精確性和分析方法的正確性。
　　 本論文涉及的工作，彌補了WEB服務組合理論研究中在服務質(zhì)量和定量分析上的不足，能為WEB服務可信性自動化分析技術提供模型支撐和分析手段，有望在WEB服務量化分析這個薄弱領域取得突破，對建立我國面向服務計算技術的自主創(chuàng)新體系具有積極的意義。具體而言，其價值包括：
　　 (1)實現(xiàn)了對兩個主流的服務組合協(xié)議