实际应用系统在设计和运行等各个阶段都面临着需求变更的问题,尽管可以通过对既有系统进行改进或替换来应对,但往往会耗费用户非常大的人力和财力。为了实现对既有系统的良好继承,节省用户开支,面向服务架构(Service-Oriented Architecture, SOA)的设计思想应运而出。SOA将不同的应用封装成服务,服务之间通过定义良好的接口联系,并可以按照用户需求和服务契约组合成新的综合应用。除了传统的大型企业软件应用,物联网、泛在网、云计算等新应用的推进也需要SOA技术的支持,并给SOA带来了一些新的问题和技术挑战,包括服务组合建模、服务发现、服务选择优化等。本文围绕SOA中的服务组合问题进行研究,考虑服务组合中的用户偏好问题,将一种改进的基于权重函数的物理规划用于服务组合建模；通过对移动Ad hoc网络特点进行分析,提出了一种负载均衡的服务发现协议,用于发现搭建组合服务所需的候选服务；同时,针对服务选择优化问题,提出了基于交叉熵的启发式算法。在此基础上,通过对异构终端和网关的研究开发,搭建了面向服务组合的多终端协同实验平台,验证了服务发现协议、服务组合建模、服务选择算法的可行性和有效性。主要完成的研究工作包括：1.为使物理规划方法更加严格地遵守OVO准则,提出了一种基于权重函数的物理规划。该方法首先将待优化目标进行归一化处理,然后根据构造的权重函数为目标赋予动态权重,并采用加权和的方式构造综合目标函数。通过在求解最优解和Pareto解两类数学问题中的应用,验证了该方法的有效性及其对用户偏好的契合度。2.针对MANET网络的动态性、资源受限性和临时群组性,结合服务组合对于多候选服务的需求,提出了一种基于局部最大独立子集缓存的服务发现协议。该协议遵循后应式的服务缓存策略,当网络中发生服务请求和服务应答信息时,节点对所转发的服务信息进行缓存。为了实现节点维护服务信息的负载均衡,基于局部最大独立子集方法选择缓存节点。通过仿真验证了服务发现协议的有效性,协议在响应时延、报文开销和缓存开销等方面取得了较好的均衡性。3.针对服务组合建模中的用户偏好问题,采用权重函数物理规划的方法,将满意度和模糊重要度两种偏好信息融合在综合目标函数的设计中。通过该方法所得到的最优解在各目标之间更为均衡,且能够保证重要度较高的目标优先得到优化。同时,针对服务选择这一NP困难问题,提出了一种改进的启发式交叉熵算法。算法通过近似局部最优、删除并排序候选服务等策略缩小了问题规模,降低了计算复杂度,并通过仿真实验进行了验证。4.在上述研究的基础上,搭建了面向服务组合的多终端协同示范平台,对异构网络互连互通、异构终端服务发现、基于用户偏好的服务组合等内容进行了研究和应用,为本文研究的关键技术提供了可行性验证。