中文摘要：

服务组合被广泛认为是网络化软件开发的重要方法，与传统软件相比，更突出基于现有服务资源，按需动态、自底向上聚合服务来开发和维护。因此，基于服务组合的开发方法面临许多挑战，其中服务具有分布异构、动态冗余等自然特征，特别是服务间无序的静态关联、动态变化的依赖关系，不仅使现有大规模服务资源的管理复杂性高，导致服务利用率低；且难以按需有效聚合服务，影响开发效率。针对该问题，本项目从服务间的静态与动态关联关系入手，研究大规模服务资源管理问题。首先，分析基于服务组合的网络化软件结构和行为特征，提出服务关系刻画、度量与计算模型；第二，针对几种重要服务关系，重点研究服务关系挖掘方法及其动态维护技术；第三，基于挖掘得到的服务间关联关系，研究服务个性化的主动服务推荐技术；最后，依托已有服务资源管理系统和面向服务的软件生产线，进行系统实现与验证。研究结果可提高服务组合的效率，并改善动态环境中组合服务的可适变性。

结论摘要：

服务组合是面向服务的软件技术的核心问题，目前互联网上存在着大量的以多种形式存在的软件服务资源，例如Web服务、Web API、APP等，如何将已有服务资源高效地组合起来满足复杂的应用需求是一个重要的挑战。服务组合的本质是服务之间的连接关系，因而理解服务与服务之间的关系是实现按需服务组合的关键。基于此，本项目从服务关系的角度开展研究，主要的目标是对服务关系进行建模、分析挖掘和高效利用。首先，在服务关系描述与计算模型方面，项目重点研究了服务的可组合关系和可替换关系两类关系的刻画模型和可计算性质。针对服务的可组合关系，提出了正确性保证的服务综合模型以及服务聚合模型的描述和可计算性质；针对服务的可替换关系，研究了服务的包推荐问题和推荐结果的多样性问题，并分别给出了其可计算性质。第二，在服务关系挖掘与动态维护方面，研究了基于主题模型的服务相似关系挖掘方法、服务关联分析、移动App协作关系分析以及面向Mashup的序列模式挖掘等问题，从多个角度提出了服务关系的挖掘方法；针对服务属性的动态变化特征，围绕服务运行中的质量优化问题，分别研究了服务一致性与性能的定量分析与优化、负载均衡方法、弹性服务部署方法和Mashup服务优化执行等问题。第三，在服务的主动推荐机制方面，针对Web服务和WebAPI等的推荐问题，研究了基于模糊聚类、主题模型、矩阵分解和张量分解的推荐方法。最后，在原型系统及试验评估方面，实现了服务资源管理系统ServiceXchange，并应用于面向服务的软件生产线中。同时，面向旅游服务领域应用，对基于服务关系的服务资源管理和组合方法进行了技术验证。