CN101827125A - 语义Web服务本体及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明的语义Web服务本体及其应用属于信息服务的技术领域。通过在语义Web服务本体中构造的三类本体语义：服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义，实现了从已公开发布并运行在Web上的应用软件和Web服务到语义Web服务的软件服务化的生成和服务语义化的转换再生成的方法。基于三类本体语义的自动推理实现了包括语义Web服务的自动发现、可信性评价和自动组合在内的语义Web服务演化方法。本发明方法的具体实施框架包括语义Web服务本体构造器、语义Web服务本体转换器和语义Web服务本体推理机，实现了面向特定应用领域和跨领域交叉应用的需求、具有高可信性的智能化特色的语义Web服务生成、演化和应用。

Description

语义Web服务本体及其应用

技术领域

本发明属于信息服务的技术领域，具体涉及软件服务化和服务语义化的技术领域，尤其是包括电信、政务、电力等在内的现代服务业领域或跨领域交叉应用的信息一体化工程。

背景技术

随着以互联网基础设施为硬件运行环境的Web技术的高速发展，Web服务作为一种开放式的基于Web的行业业务提供方式，其目的在于使得各种业务应用不论语言、平台和地理位置的差异都能够直接进行通信和数据交换，为构建一体化的多方参与的异构服务互操作环境提供了基础，“软件即服务”的理念已经得到了软件产业界的广泛认可。Web服务并非一种新的Web工具，而是一种全新的分布计算环境，其基本思想是利用开放式的标准技术，在Internet上实现分布式软件开发、软件工程和软件使用。“服务”指的是分布在Internet中的各种软件。无论是单位用户还是个人用户都可以根据业务需求，利用Web服务技术调用在网上已有的业务软件，构成自己的应用软件。不同单位的应用软件之间、单位和客户应用软件之间也可以通过Web服务技术互相调用，以支持电子商务、客户关系模型等应用。虽然Web服务和只能提供数据信息服务的普通Web含义完全不同，然而其采用的协议和接口依然属于已经广泛使用的Web技术。

工业界和学术界分别从不同的侧面对于Web服务进行了研究，从理论和实际应用的角度提出了一系列的实施技术和架构方法。工业界注重的是Web服务的规范和协议的标准化问题，一些标准化组织如W3C(World Wide WebConsortium，万维网联盟)、OASIS(Organization for the Advancement of StructuredInformation Standards，结构化信息标准促进组织)联合企业IBM、Microsoft等多个机构制定了一系列Web服务的相关规范和协议，如Web服务描述语言(WebService Description Language，简称WSDL)，统一描述、发现和集成规范(UniversalDescription Discover & Integration，简称UDDI)，简单对象访问协议(Simple ObjectAccess Protocol，简称SOAP)，由这三个规范构成了Web服务架构过程中的服务描述、服务发布与发现、服务集成、服务间消息通信的技术标准；学术界侧重于从服务描述模型的语义精确度和扩展性角度开展研究，将Web服务看作是一个集应用逻辑、商务智能、网络技术、工作流原理、知识表示、逻辑推理、安全保密和信息集成等技术为一体的新兴应用模式。由于现有的Web服务技术在实际应用中并没有实现当初的目标，语义化的服务描述能力的不足是主要的原因之一，因此，学术界在Web服务的智能化语义描述和自动推理技术等方面进行了一系列的研究和探索。

语义Web服务的架构目标是为了解决现有的Web服务技术标准中语义描述能力不足的问题，并且基于Web服务的语义化描述和自动推理来实现自动的服务发现、服务组合等一系列智能化操作。但是，由于语义Web服务中的“语义”的具体含义尚未有明确的规范，所以目前对语义Web服务的研究和实施工作尚未取得实质进展。

语义Web服务的应用目标是为了解决目前企业级信息系统建设、信息资源有效利用、信息服务能力和支撑能力等方面的不足，实现以服务代替软件，以服务的应用集成代替软件的重复开发。针对当前大部分业务应用系统存在的按照特定行业领域和企业部门职责条块的划分而自成体系、较少的考虑领域交叉性和企业业务的跨部门特性等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，设计语义Web服务本体，利用本体的语义描述能力和推理执行能力，实现可满足现代服务业应用领域的需求的语义Web服务的本体语义的构造、描述和推理。本发明通过将原有的应用和资源转化为可共享的语义Web服务本体，应用软件和Web服务的提供者和消费者只需专注于如何根据自己的策略来定制语义Web服务的发布模式和调用模式而不必进行大规模的业务功能代码开发既可满足实现复杂业务流程的需求。

本发明提供了语义Web服务本体的本体语义构造和应用于现代服务业领域的基于语义Web服务本体的语义Web服务生成、演化方法。

本发明将生成的语义Web服务应用于现代服务业领域中，通过设计实现语义Web服务生成和演化的实施框架，将本发明方法用于面向现代服务业领域的特定应用领域或跨领域交叉应用的语义Web服务生成和演化的开发和实施中并给出具体实施方式。

本发明所采用的技术方案如下：

一种语义Web服务本体，其特征是，语义Web服务本体由服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义三部分构成，

所述的服务行为语义具体为：

从业务功能的视角根据现代服务业领域的软件服务提供商声明的其已公开发布并运行在Web上的应用软件和Web服务的服务行为特征建立的本体语义；

从用户需求的视角针对用户所需的服务需求建立的描述现代服务业领域的应用软件和Web服务提供的服务行为特征的本体语义；

所述的可信评价语义具体为：

从软件可信性的视角结合现有的对现代服务业领域的应用软件和Web服务的第三方测试报告和用户使用报告提供的监测数据建立的描述现代服务业领域的语义Web服务所提供的服务行为的客观可信评价结论的本体语义；

从对语义Web服务所提供的服务行为的主观期望的视角根据语义Web服务的客观可信评价结论建立的描述现代服务业领域的语义Web服务所提供的服务行为的主观信任评价结论的本体语义；

所述的协作关系语义具体为：

从业务流程的视角根据已公开发布并运行在Web上的应用软件和Web服务在现代服务业领域中包含的相同或不同的特定应用领域中的协作关系特征建立的本体语义；

根据属于相同的特定应用领域的语义Web服务之间的调用次序、输入和输出的校验结果、优先级关系建立的描述本领域内语义Web服务之间的协作关系的本体语义；

根据跨领域交叉应用的语义Web服务之间的领域共性关系建立的描述分属不同的特定应用领域的语义Web服务之间的协作关系的本体语义。

在上述的语义Web服务本体中，

所述的服务行为特征，包括应用领域、业务功能、服务需求、执行动作、原子性和交叉性，具体是：

应用领域描述为应用软件和Web服务所属的特定应用领域；

业务功能描述为应用软件和Web服务能够提供的业务功能；

服务需求描述为用户要求实现的业务功能需求信息；

执行动作描述为业务功能调用接口的调用方式；

原子性描述为是否可再分解为若干个具备独立业务功能的语义Web服务；

交叉性描述为是否具有领域的交叉性，即是否能够跨领域交叉应用；

所述的客观可信评价结论包括需求、性能、委托、执行和生存，具体是：

需求描述为在运行时服务行为是否与用户的需求相一致的客观评价结论；

性能描述为在运行时服务行为是否达到需求要求的客观评价结论；

委托描述为服务行为是否满足在指定的时间和环境下为指定的对象提交输出或完成服务的客观评价结论；

执行描述为服务行为是否具备在规定的时间和环境下无失效运行的客观评价结论；

生存描述为在失效出现后，是否具备继续提供服务并在规定时间内恢复失效服务的能力的客观评价结论；

所述的主观信任评价结论包括可靠性、持续性、诚信、预期和结论，具体是：

可靠性描述为对于在规定的条件下能正常运行的概率给出的主观评价结论；

持续性描述为服务行为是否具有连贯性的主观评价结论；

诚信描述为语义Web服务是否具有诚信性的主观评价结论；

预期描述为用户需求和实际服务效果是否符合预期的主观评价结论；

结论描述为服务行为是否可信的主观评价结论；

所述的协作关系特征包括协作关系标注、组合节点、前置校验、后置校验、调用次序和节点优先级，具体是：

协作关系标注描述为是否可作为语义Web服务组合中的服务节点；

组合节点描述为作为语义Web服务组合中服务节点的标识，具有唯一性；

前置校验描述为在语义Web服务组合中服务调用动作的执行操作开始之前需要满足的限定条件的验证信息；

后置校验描述为在语义Web服务组合中服务调用动作的执行操作结束之后需要满足的限定条件的验证信息；

调用次序描述为服务节点在运行时和语义Web服务组合中其他的语义Web服务之间的调用次序关系的类型信息；

节点优先级描述为在语义Web服务组合中对于当前语义Web服务的调用操作的优先性限定条件。

上述的语义Web服务本体的创建，是通过语义Web服务本体构造器，在语义Web服务本体中构造服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义三类本体语义；创建语义Web服务本体的具体过程是：

首先，对已公开发布并运行在Web上的应用软件的业务功能接口和Web服务的Web服务描述文件中所包含的语义特征进行解析；

其次，在上步骤基础上分别构造服务行为语义、协作关系语义和可信评价语义，作为当前创建的语义Web服务本体中包含的语义描述信息；

第三，以三类本体语义作为数据结构，整合现有的本体语言所提供的本体文档类型创建一个完整的语义Web服务本体；

最后，使用可读取记录介质将语义Web服务本体存储并发布到Web上，作为当前生成的语义Web服务的唯一的服务资源标识，介质是光盘、硬盘、移动硬盘或网络设备。

下面将给出通过本发明的语义Web服务本体的本体语义构造的更具体实现方法：

首先，形式化的定义三类本体语义在各自的本体论域中的建模基元，由建模基元描述了语义Web服务本体的语义信息和推理规则，根据基于本体的Web注释框架(Ontology-based Web Annotation，OWA)规范中提出的本体的形式化定义，语义Web服务本体中包含的服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义的形式化定义和数学模型的建模方法如下：

一、服务行为语义。描述服务行为特征的服务行为语义由服务行为概念集、服务行为概念属性集、服务行为关系集、服务行为关系属性集、服务行为概念层次、服务行为公理集构成。设计方法如下：

步骤1，定义服务行为语义的概念集SBC(Service Behavior Concept)和其中包含的服务行为概念。服务行为概念集中包含的服务行为概念有：应用领域概念ApplicationDomain、业务功能概念BusinessFunction、服务需求概念ServiceRequirement、执行动作概念ExecutionAction、原子性概念isAtomic和交叉性概念isCrossover，每个服务行为概念的具体含义说明如下：

应用领域概念描述了当前语义Web服务所描述的当前应用软件和Web服务所属的特定应用领域；

业务功能概念描述了当前语义Web服务所描述的属于特定应用领域的当前应用软件和Web服务能够提供的业务功能；

服务需求概念描述了当前用户要求的实现特定应用领域和跨领域交叉应用的业务功能的语义Web服务需求信息；

执行动作概念描述了当前语义Web服务对于其所描述的当前应用软件和Web服务所提供的业务功能调用接口的调用方式；

原子性概念描述了当前语义Web服务是否可再分解为若干个具备独立业务功能的语义Web服务；

交叉性概念描述了当前语义Web服务是否具有领域的交叉性，即是否能够跨领域交叉应用。

服务行为语义概念集的形式化定义如下：

SBC＝{ApplicationDomain，Bu sin essFunction，Service Re quirement，ExecutionAction，isAtomic，isCrossover}；

步骤2，确定了服务行为语义的概念集中包含的所有概念之后，对每个概念的属性进行定义，确定每个服务行为概念的概念属性集SBCA(Service BehaviorConceptAttribute)，下面分别给出每个服务行为概念的概念属性集的定义：

应用领域概念的属性集是包含一系列描述特定应用领域的关键词的字符类型集合，关键词包括电信行业Telecom、电力行业Electric Power等，但不仅限于现有的应用领域，形式化的定义为：

SBCA^SBC(ApplicationDomain)＝{char[]}；

业务功能概念的属性集是字符类型的文字描述信息，是对于当前语义Web服务的具体功能的描述信息，由公开发布并运行在Web上的应用软件和Web服务的提供方提供的信息作为主要的数据来源，形式化的定义为：

SBCA^SBC(Busin essFunction)＝{char[]}；

服务需求概念的属性集是字符类型的文字描述信息，由用户输入的服务需求描述作为主要的数据来源，形式化的定义为：

SBCA^SBC(Service Re quirement)＝{char[]}；

执行动作概念的属性集是字符类型的应用程序接口和超链接，由公开发布并运行在Web上的应用软件和Web服务的提供者所提供的业务功能调用接口和服务调用地址作为主要的数据来源，形式化的定义为：

SBCA^SBC(ExecutionAction)＝{char[]}；

原子性概念的属性集是布尔类型的值域，形式化的定义为：

SBCA^SBC(isAtomic)＝{True，False}；

交叉性概念的属性集是布尔类型的值域，形式化的定义为：

SBCA^SBC(isCrossover)＝{True，False}。

步骤3，建立了服务行为语义的概念集并确定了其中包含的每个服务行为概念的服务行为概念属性集之后，根据服务行为概念之间的关系，建立服务行为概念关系集SBCR(Service Behavior Concept Relation)，服务行为概念关系集中包含的服务行为概念关系的定义如下：

服务行为概念关系1，应用领域概念和业务功能概念之间具有kind-of关系，每个业务功能都属于一个特定的应用领域，形式化的表示为：

SBCR(ApplicationDomain，Bu sin essFunction)＝K；

服务行为概念关系2，服务需求概念和业务功能概念之间具有attribute-of关系，每个业务功能概念都可作为服务需求概念的属性，形式化的表示为：

SBCR(Service Re quirement，Bu sin essFunction)＝A；

服务行为概念关系3，服务需求概念和应用领域概念之间具有attribute-of关系，每个服务需求概念都可作为业务功能概念的属性，形式化的表示为：

SBCR(Service Re quirement，ApplicationDomain)＝A。

步骤4，建立了服务行为概念关系集中包含的服务行为概念关系之后，确定每个服务行为概念关系的属性，由每个服务行为概念关系属性组成服务行为概念关系属性集SBCRA(Service Behavior Concept Relation Attribute)，服务行为概念关系属性集中包含的每个概念关系属性定义如下：

SBCR(ApplicationDomain，Bu sin essFunction)关系属性的值域定义为布尔类型常量，形式化的表示为：

SBCRA^SBCR(ApplicationDomain，Bu sin essFunction)＝{True.False}；

SBCR(Service Re quirement，BusinessFunction)关系属性的值域定义为布尔类型常量，形式化的表示为：

SBCRA^SBCR(Service Re quirement，Bu sin essFunction)＝{True.False}；

SBCR(Service Re quirement，ApplicationDomain)关系属性的值域定义为布尔类型常量，形式化的表示为：

SBCRA^SBCR(Service Re quirement，ApplicationDomain)＝{True.False}。

步骤5，建立服务行为概念集的概念层次SBCH(Service Behavior ConceptHierarchy)，由于服务行为概念集中包含的服务行为概念之间不具备概念层次关系，因此服务行为概念层次定义为空，形式化的表示为：SBCH∈φ。

步骤6，基于服务行为语义的服务行为概念集、服务行为概念属性集、服务行为概念关系集、服务行为概念关系属性集，建立服务行为语义的服务行为公理集SBX(Service Behavior aXiom)。服务行为公理集中包含的服务行为公理的形式化定义如下：

SBX1：语义Web服务提供的服务行为由业务功能概念和应用领域概念的关系属性约束，当业务功能概念属性和应用领域概念属性的值存在的约束关系成立时，服务行为公理1成立。形式化的表示为：

${\∀\mathrm{SBCRA}}^{\mathrm{SBCR}}(\mathrm{ApplicationDomain},\mathrm{Bu}\sin \mathrm{essFunction})=\mathrm{True},\∃\mathrm{SBX}1;$

SBX2：在服务行为公理1成立的前提下，对于服务需求概念属性和应用领域概念属性的值存在的约束关系、服务需求概念属性和业务功能概念的值存在的约束关系，这两个约束关系同时成立或者其中某一条成立时，服务行为公理2成立。形式化的表示为：

SBX3：在服务行为公理2成立的前提下，对于服务需求概念和应用领域概念的关系属性的值存在的约束关系、服务需求概念和业务功能概念的关系属性的值存在的约束关系，这两个约束关系同时成立时，服务行为公理3成立。形式化的表示为：

SBX4：原子性概念的概念属性值为True当且仅当这个语义Web服务不可再分解；否则，原子性概念的概念属性值为False，表示当前发布的语义Web服务是一个语义Web服务组合，可再分解成为若干个独立的语义Web服务，形式化的表示为：

$\∀\mathrm{CRCA}\left(\mathrm{isAtomic}\right)=\mathrm{True},\∃\mathrm{SBX}4,\⫬\mathrm{CRCA}\left(\mathrm{isAtomic}\right)\⇒\⫬\mathrm{SBX}4;$

SBX5：交叉性概念的概念属性为True当且仅当同一个语义Web服务的应用领域概念的概念属性值不是唯一的；否则交叉性概念的概念属性为False，形式化的表示为：

$\∀\mathrm{SBCA}\left(\mathrm{ApplicationDomain}\right)=\left\{\mathrm{char}\right[i],i\≥1\},\∃\mathrm{SBCA}\left(\mathrm{isCrossover}\right)=\mathrm{True},$

$\∀\mathrm{SBCA}\left(\mathrm{isCrossover}\right)=\mathrm{True},\∃\mathrm{SBX}5.$

服务行为语义的服务行为概念集、服务行为概念属性集、服务行为概念关系集、服务行为概念关系属性集和服务行为公理集的形式化定义是描述语义Web服务的服务行为的本体语义和推理规则的数学模型，可采用现有的本体文档语言基于服务行为公理的数学模型编程实现服务行为语义的推理规则。

二、可信评价语义。描述语义Web服务所提供的服务行为的客观可信评价结论和主观信任评价结论的可信评价语义由可信评价概念集、可信评价概念属性集、可信评价概念关系集、可信评价概念关系属性集、可信评价概念层次、可信评价公理集构成。设计方法如下：

步骤1，定义可信评价语义的概念集TEC(Trusted Evaluation Concept)由可信客体概念集TOC(Trustworthy Object Concept)和信任主体概念集TSC(TrustSubject Concept)构成。

可信客体概念集TOC是从客观角度对评价语义Web服务可信性的关键性质进行描述，由语义Web服务的量化指标决定的可信概念集合，具体包括：需求客体概念RequirementObject、性能客体概念CapabilityObject、委托客体概念CommitmentObject、执行客体概念PerformanceObject和生存客体概念ExistenceObject，每个可信客体概念的具体含义说明如下：

需求客体概念用于评价当前语义Web服务在运行时提供的服务行为是否与用户的需求相一致；

性能客体概念用于评价当前语义Web服务在运行时提供的服务行为是否达到需求要求的能力；

委托客体概念用于评价当前语义Web服务提供的服务行为是否满足在指定的时间和环境下为指定的对象提交输出或完成服务的能力；

执行客体概念用于评价当前语义Web服务提供的服务行为是否具备在规定的时间和环境下无失效运行的能力；

生存客体概念用于评价在失效出现后，当前语义Web服务能否继续提供服务并在规定时间内恢复失效服务的能力。

信任主体概念集TSC是在对语义Web服务的可信性进行主观判断时，对于人或组织的主观信任评价过程的描述，由可靠性主体概念ReliabilitySubject、持续性主体概念PersistenceSubject、诚信主体概念HonestySubject、预期主体概念AnticipationSubject和结论主体概念ConclusionSubject构成，其中：

可靠性主体概念是由当前语义Web服务在规定的条件下能正常运行的概率给出的评价结果；

持续性主体概念用于评价当前语义Web服务所提供的服务是否具有连贯性；

诚信主体概念是由用户主观评价的当前语义Web服务是否具有诚信性的评价结果；

预期主体概念用于评价当前语义Web服务所提供的服务行为是否与预期一致，预期包括用户需求和实际服务效果；

结论主体是综合所有的主观评价后判定当前语义Web服务提供的服务行为是否具备可信性的语义Web服务可信性评价结论。

可信评价语义概念集的形式化定义如下：TEC＝TOC∪TSC。

步骤2，确定了可信评价语义的概念集中包含的所有概念之后，对每个概念的属性进行描述，基于属性的值确定可信评价概念属性集TECA(TrustedEvaluation Concept Attribute)，TECA由可信客体概念属性集TOCA(TrustworthyObject Concept Attribute)和信任主体概念属性集TSCA(Trust Subject ConceptAttribute)组成，可信评价概念属性集的形式化定义如下：TECA＝TOCA∪TSCA。

在可信客体概念属性集中，

需求客体概念的属性集是由表征服务需求的可信含义的字符串组成的字符集，形式化的表示为：

TOCA^TOC(Re quirementObject)＝{Consistent，InConsistent}；

性能客体概念的属性集是由表征语义Web服务性能的可信含义的字符串组成的字符集，形式化的表示为：

TOCA^TOC(CapabilityObject)＝{Capable，InCapable}；

委托客体概念的属性集是由表征接受委托方的可信含义的字符串组成的字符集，形式化的表示为：

TOCA^TOC(CommitmentObject)＝{Committed，InCommitted}；

执行客体概念的属性集是由表征执行能力的可信含义的字符串组成的字符集，形式化的表示为：

TOCA^TOC(PerformanceObject)＝{Performable，UnPerformable}；

生存客体概念的属性集是由表征生存能力的可信含义的字符串组成的字符集，形式化的表示为：

TOCA^TOC(ExistenceObject)＝{Existent，InExistent}。

在信任主体概念属性集中，

可靠性主体概念的属性集是由表征对于语义Web服务可靠性的信任含义的字符串组成的字符集，形式化的定义为：

TSCA^TSC(ReliabilitySubject)＝{Reliable，Un Re liable}；

持续性主体概念的属性集是由表征对于语义Web服务所提供服务行为的有效性的持续能力的信任含义的字符串组成的字符集，形式化的定义为：

TSCA^TSC(PersistenceSubject)＝{Persistent，NonPersistent}；

诚信主体概念的属性集是由表征对于语义Web服务提供者的诚信度的信任含义的字符串组成的字符集，形式化的定义为：

TSCA^TSC(HonestySubject)＝{Honest，DisHonest}；

预期主体概念的属性集是由表征对于语义Web服务所提供的服务行为是否符合预期的信任含义的字符串组成的字符集，形式化的定义为：

TSCA^TSC(AnticipationSubject)＝{Accordant，InAccordant}；

结论主体概念的属性集是由表征语义Web服务的可信评价结论的字符串组成的字符集，形式化的定义为：

TSCA^TSC(ConclusionSubject)＝{Trustee，Not-Trustee}。

步骤3，建立了可信评价语义的概念集并确定了概念集中包含的每个可信评价概念的可信评价概念属性集之后，根据可信评价概念之间的关系，建立可信评价概念关系集TECR(Trusted Evaluation Concept Relation)，可信评价概念关系集中包含的三类可信评价概念关系分别是：

可信客体概念和可信客体概念之间的关系，在下述的可信评价概念关系1到可信评价概念关系5中给出；

信任主体概念和可信客体概念之间的关系，在下述的可信评价概念关系6到可信评价概念关系9中给出；

信任主体概念和信任主体概念之间的关系，在下述的可信评价概念关系10中给出。

可信评价概念关系的形式化定义如下：

可信评价概念关系1，性能客体概念和需求客体概念之间具有二元关系，形式化的表示为：TECR(CapabilityObject，Re quirementObject)；

可信评价概念关系2，委托客体概念和性能客体概念之间具有二元关系，形式化的表示为：TECR(CommitmentObject，CapabilityObject)；

可信评价概念关系3，执行客体概念和委托客体概念之间具有二元关系，形式化的表示为：TECR(PerformanceObject，CommitmentObject)；

可信评价概念关系4，生存客体概念和执行客体概念之间具有二元关系，形式化的表示为：TECR(ExistenceObject，PerformanceObject)；

可信评价概念关系5，需求客体概念和生存客体概念之间具有二元关系，形式化的表示为：TECR(Re quirementObjct，ExistenceObject)；

可信评价概念关系6，可靠性主体概念与委托客体概念和执行客体概念之间存在相交关系，形式化的表示为：

TECR(Re liabilitySubject，CommitmentObject)∧

TECR(Re liabilitySubject，PerformanceObject)；

可信评价概念关系7，持续性主体概念与性能客体概念、委托客体概念和执行客体概念之间存在相交关系，形式化的表示为：

TECR(PersistenceSubject，CapabilityObject)∧

TECR(PersistenceSubject，CommitmentObject)∧

TECR(PersistenceSubject，PerformanceObject)；

可信评价概念关系8，诚信主体概念与生存客体概念、性能客体概念、委托客体概念和执行客体概念之间的依赖关系具备约束关系，形式化的表示为：

TECR(HonestySubject，ExistenceObject)∧

TECR(HonestySubject，CapabilityObject)∧

TECR(HonestySubject，CommitmentObject)∧

TECR(HonestySubject，PerformanceObject)；

可信评价概念关系9，预期主体概念与需求客体概念、性能客体概念、生存客体概念、委托客体概念和执行客体概念之间的依赖关系具备约束关系，形式化的表示为：

TECR(AnticipationSubject，(Re quirementObject，(CapabilityObject，

(ExistenceObject，(CommitmentObject，PerformanceObject)))))；

可信评价概念关系10，结论主体概念和预期主体概念之间具有约束关系，形式化的表示为：

TECR(ConclusionSubject，AnticipationSubject)。

步骤4，建立了可信评价概念关系集中包含的可信评价概念关系之后，确定每个可信评价概念关系的属性，由每个可信评价概念关系属性组成可信评价概念关系属性集TECRA(Trusted Evaluation Concept Relation Attribute)，可信评价概念关系属性集中包含的可信评价概念关系属性的值域定义如下：

由于可信评价概念关系1到可信评价概念关系5都是描述可信客体概念和可信客体概念之间关系，因此，可信评价概念关系属性1到可信评价概念关系属性5的属性值域统一的定义为具备客观可信含义的字符串集合{Trustworthy，UnTrustworthy}；

由于可信评价概念关系6到可信评价概念关系9都是描述信任主体概念和可信客体概念之间关系的关系，因此，可信评价概念关系属性6到可信评价概念关系属性9的值域统一的定义为具备主观信任含义的字符串集合{Trust，DisTrust}；可信评价概念关系10是描述信任主体概念和信任主体概念之间的关系，可信评价概念关系属性的值域定义为具备主观可信含义的字符串集合{Trusted，Non-Trusted}。

步骤5，建立可信评价语义的概念层次TECH(Trusted Evaluation ConceptHierarchy)，由于可信评价语义的概念集中包含的可信评价概念被划分成可信客体概念和信任主体概念，因此可信评价语义的概念层次定义形式化的表示为：

${\∀\mathrm{TOC}}_i,{\mathrm{TOC}}_j,\∃({\mathrm{TSC}}_k,({\mathrm{TOC}}_i,{\mathrm{TOC}}_j))\∈\mathrm{TECH}.$

步骤6，基于可信评价语义的可信评价概念集、可信评价概念属性集、可信评价概念关系集、可信评价概念关系属性集，建立可信评价语义的可信评价公理集TEX(Trusted Evaluation aXiom)。可信评价公理集中包含的可信评价公理定义如下：

TEX1：存在委托客体概念和执行客体概念的关系属性值为Trustworthy的前提条件是，当且仅当委托客体概念的概念属性值为Committed且执行客体概念的概念属性值为Performable；

形式化的表示为：

$\∀{\mathrm{TOCA}}^{\mathrm{TOC}}\left(\mathrm{CommitmentObject}\right)=\mathrm{Commited},$

TOCA^TOC(PerformanceObject)＝Performable，

$\∃{\mathrm{TECRA}}^{\mathrm{TECR}}(\mathrm{CommitmentObject},\mathrm{PerformanceObject})=\mathrm{Trustworthy};$

TEX2：存在可靠性主体概念的概念属性值为Reliable且可靠性主体概念与委托客体概念、可靠性主体概念与执行客体概念之间的关系属性值为Trust的前提条件是，当且仅当委托客体概念和执行客体概念之间的关系属性值为Trustworthy，即TEX1是可满足的；

形式化的表示为：

$\∀\mathrm{TEX}1,$

$\∃{\mathrm{TSCA}}^{\mathrm{TSC}}\left(\mathrm{ReliabilitySubject}\right)=\mathrm{Reliable},$

TECRA^TECR(Re liabilitySubject，CommitmentObject)＝Trust，

TECRA^TECR(Re liailitySubject，PerformanceObject)＝Trust；

TEX3：存在性能客体概念和委托客体概念之间的关系属性值为Trustworthy的前提条件是，当且仅当性能客体概念的概念属性值为Capable，委托客体概念的概念属性值为Committed；

形式化的表示为：

$\∀{\mathrm{TOCA}}^{\mathrm{TOC}}\left(\mathrm{CapabilityObject}\right)=\mathrm{Capable},$

TOCA^TOC(CommitmentObject)＝Committed，

$\∃{\mathrm{TECRA}}^{\mathrm{TECR}}(\mathrm{CapabilityObject},\mathrm{CommitmentObject})=\mathrm{Trustworthy};$

TEX4：存在持续性主体概念的概念属性值为Persistent且持续性主体概念与性能客体概念和委托客体概念、持续性主体概念与执行客体概念之间的关系属性值为Trust的前提条件是，当且仅当同时满足：

性能客体概念和委托客体概念之间的关系属性值为Trustworthy，即TEX3，

执行客体概念的概念属性值为Performable；

形式化的表示为：

$\∀\mathrm{TEX}3,{\mathrm{TOCA}}^{\mathrm{TOC}}\left(\mathrm{PerformanceObject}\right)=\mathrm{Performable},$

$\∃{\mathrm{TECRA}}^{\mathrm{TECR}}(\mathrm{PersistenceSubject},(\mathrm{CapabilityObject},\mathrm{CommitmentObject}))=\mathrm{Trust},$

TECRA^ECR(PersistenceSubject，PerformanceObject)＝Trust，

TSCA^TSC(PersistenceSubject)＝Persistent；

TEX5：存在生存客体概念和性能客体概念之间的关系属性值为Trustworthy的前提条件是，当且仅当生存客体概念的概念属性值为Existent，性能客体概念的概念属性值为Capable；

形式化的表示为：

${\∀\mathrm{TOCA}}^{\mathrm{TOC}}\left(\mathrm{ExistenceObject}\right)=\mathrm{Existent},$

TOCA^TOC(CapabilityObject)＝Capable，

${\∃\mathrm{TECRA}}^{\mathrm{TECR}}(\mathrm{ExisteneObject},\mathrm{CapabilityObject})=\mathrm{Trustworthy};$

TEX6：存在诚信主体概念的概念属性值为Honest，并且诚信主体概念与委托客体概念和执行客体概念、诚信主体概念与性能客体概念和委托客体概念、诚信主体概念与生存客体概念和性能客体概念之间的关系属性值为Trust的前提条件是，当且仅当同时满足：

委托客体概念和执行客体概念之间的关系属性值为Trustworthy，即TEX1，

性能客体概念和委托客体概念之间的关系属性值为Trustworthy，即TEX3，

生存客体概念和性能客体概念之间的关系属性值为Trustworthy，即TEX5，

生存客体概念的概念属性值为Existent；

形式化的表示为：

$\∀\mathrm{TEX}1,\mathrm{TEX}3,\mathrm{TEX}5,{\mathrm{TOCA}}^{\mathrm{TOC}}\left(\mathrm{ExistenceObject}\right)=\mathrm{Existent},$

${\∃\mathrm{TECRA}}^{\mathrm{TECR}}(\mathrm{HonestySubject},$

$(\mathrm{CommitmentObject},\mathrm{PerformanceObject}))=\mathrm{Trust},$

TECRA^TECR(HonestySubject，(CapabilityObject，CommitmentObject))＝Trust，

TECRA^TECR(HonestySubject，(ExistenceObject，CapabilityObject))＝Trust，

TSCA^TSC(HonestSubject)＝Honest；

TEX7：存在需求客体概念和生存客体概念之间的关系属性值为Trustworthy的前提条件是，当且仅当需求客体概念的概念属性值为Consistent，并且生存客体概念的概念属性值为Existent；

形式化的表示为：

$\∀{\mathrm{TOCA}}^{\mathrm{TOC}}\left(\mathrm{RequirementObject}\right)=\mathrm{Consistent},$

TOCA^TOC(ExistenceObject)＝Existent，

${\∃\mathrm{TECRA}}^{\mathrm{TECR}}(\mathrm{RequirementObject},\mathrm{ExistenceObject})=\mathrm{Trustworthy};$

TEX8：存在预期主体概念的概念属性值为Accordant，并且预期主体概念与委托客体概念和执行客体概念、预期主体概念与性能客体概念和委托客体概念、预期主体概念与生存客体概念和性能客体概念、预期主体概念与需求客体概念和生存客体概念之间的关系属性值为Trust的前提条件是，当且仅当同时满足：

委托客体概念和执行客体概念之间的关系属性值为Trustworthy，即TEX1，

性能客体概念和委托客体概念之间的关系属性值为Trustworthy，即TEX3，

生存客体概念和性能客体概念之间的关系属性值为Trustworthy，即TEX5，

需求客体概念和生存客体概念之间的关系属性质为Trustworthy，即TEX7，

需求客体概念的概念属性值为Consistent；

形式化的表示为：

$\∀\mathrm{TEX}1,\mathrm{TEX}3,\mathrm{TEX}5,\mathrm{TEX}7,{\mathrm{TOCA}}^{\mathrm{TOC}}\left(\mathrm{RequirementObject}\right)=\mathrm{Consistent},$

${\∃\mathrm{TSCA}}^{\mathrm{TSC}}\left(\mathrm{AnticipationSubject}\right)=\mathrm{Accordant},$

TECRA^TECR(AnticipationSubject，

(CommitmentObject，PerformanceObject))＝Trust，

TECRA^TECR(AnticipationSubject，

(CapabilityObject，CommitmentObject))＝Trust，

TECRA^TECR(AnticipationSubject，

(ExistenceObject，CapabilityObject))＝Trust，

TECRA^TECR(AnticipationSubject，

(RequirementObject，ExistenceObject))＝Trust；

TEX9：存在持续性主体概念和可靠性主体概念之间、诚信主体概念和持续性主体概念之间、预期主体概念和诚信主体概念之间的关系属性值为Trusted的前提条件是，当且仅当可靠性主体概念的概念属性值为Reliable，持续性主体概念的概念属性值为Persistent，诚信主体概念的概念属性值为Honest，预期主体概念的概念属性值为Accordant；

形式化的定义如下：

${\∀\mathrm{TSCA}}^{\mathrm{TSC}}\left(\mathrm{ReliabilitySubject}\right)=\mathrm{Reliable},$

TSCA^TSC(PersistenceSubject)＝Persistent

TSCA^TSC(HonestySubject)＝Honest，

TSCA^TSC(Anticipation)＝Accordant，

${\∃\mathrm{TECRA}}^{\mathrm{TECR}}(\mathrm{PersistenceSubject},\mathrm{ReliabilitySubject})=\mathrm{Trusted},$

TECRA^TECR(HonestySubject，PersistenceSubject)＝Trusted，

TECRA^TECR(Anticipation，HonestySubject)＝Trusted；

TEX10：存在结论主体概念的概念属性值为Trustee，并且结论主体概念与可靠性主体概念、持续性主体概念、诚信主体概念和预期主体概念之间的关系属性值为Trusted的前提条件是，当且仅当同时满足：

持续性主体概念和可靠性主体概念之间的关系属性值为Trusted，

诚信主体概念和持续性主体概念之间的关系属性值为Trusted，

预期主体概念和诚信主体概念之间的关系属性值为Trusted。

形式化的表示为：

${\∀\mathrm{TECRA}}^{\mathrm{TECR}}(\mathrm{PersistenceSubject},\mathrm{ReliabilitySubject})=\mathrm{Trusted},$

TECRA^TECR(HonestySubject，PersistenceSubject)＝Trusted，

TECRA^TECR(AnticipationSubject，HonestySubject)＝Trusted，

${\∃\mathrm{TSCA}}^{\mathrm{TSC}}\left(\mathrm{ConclusionSubject}\right)=\mathrm{Trustee},$

TECRA^TECR(ConclustionSubject，Re liabilitySubject)＝Trusted，

TECRA^TECR(ConclustionSubject，PersistenceSubject)＝Trusted，

TECRA^TECR(ConclustionSubject，HonestySubject)＝Trusted，

TECRA^TECR(ConclustionSubject，AnticipationSubject)＝Trusted.

可信评价语义的可信评价概念集、可信评价概念属性集、可信评价概念关系集、可信评价概念关系属性集和可信评价公理集的形式化定义是语义Web服务可信性评价的本体语义和推理规则的数学模型，可采用现有的本体文档语言基于可信评价公理的数学模型编程实现可信语义的推理规则。

三，协作关系语义。描述语义Web服务之间的协作关系特征的协作关系语义由协作关系概念集、协作关系概念属性集、协作关系概念关系集、协作关系概念关系属性集、协作关系概念层次、协作关系公理集构成。设计方法如下：

步骤1，确定协作关系语义为的概念集CRC(Collaboration Relation Concept)中包含的概念有：协作关系标注概念isCollaborative、组合节点概念CompositionNode、前置校验概念PreCheckout、后置校验概念PostCheckout，调用次序概念InvokeOrder，节点优先级概念NodePriority。其中：

协作关系标注概念用来描述当前语义Web服务是否可作为语义Web服务组合中的服务节点；

组合节点概念用来描述当前语义Web服务作为语义Web服务组合中的服务节点的标识性信息，具有唯一性；

前置校验概念用于描述由当前语义Web服务提供的对于在语义Web服务组合中服务调用动作的执行操作开始之前需要满足的限定条件的验证信息；

后置校验概念用于描述由当前语义Web服务提供的对于在语义Web服务组合中服务调用动作的执行操作结束之后需要满足的限定条件的验证信息；

调用次序概念用于描述当前语义Web服务作为服务节点在运行时和语义Web服务组合中其他的语义Web服务之间的调用次序关系的类型信息；

节点优先级概念用于描述在语义Web服务组合中对于当前语义Web服务的调用操作的优先性限定条件。

协作关系概念集CRC的形式化的定义为：

CRC＝{isCollaborative，CompositionNode，PreCheckout，PostCheckout，InvokeOrder，Node Pr iority}.

步骤2，确定了协作关系语义的概念集中包含的所有协作关系概念之后，对每个协作关系概念的属性进行描述，基于属性的值确定协作关系概念属性集CRCA(Collaboration Relation Concept Attribute)，其中，

协作关系标注概念的属性集是由表征协作关系标识的布尔类型值域组成的字符集，形式化的定义为：

CRCA^CRC(isCollaborative)＝{True，False}；

组合节点概念的属性集是由表征语义Web服务组合中包含的组合节点属性含义的字符串集组成，形式化的定义为：

CRCA^CRC(CompositionNode)＝{char[NodeID]，char[NodeName]}；

前置校验概念的属性集是字符类型、数字类型、文字类型等数据类型，由公开发布并运行在Web上的应用软件和Web服务的执行结果作为主要的数据来源，形式化的定义为：

CRCA^CRC(PreCheckout)＝{char[]，Integer[]，Float[]，Boolean[]}；

后置校验概念的属性集是字符类型、数字类型、文字类型等数据类型，由公开发布并运行在Web上的应用软件和Web服务的执行结果作为主要的数据来源，形式化的定义为：

CRCA^CRC(PostCheckout)＝{char[]，Integer[]，Float[]，Boolean[]}；

调用次序概念的属性集由当前语义Web服务和其他的语义Web服务之间的调用次序类型组成，形式化的定义为：

CRCA^CRC(InvokeOrder)＝{Sequence，Split，Merge，Rollback，Intercurrent，

                                                                     ；

Cancel，Ter min ation}

优先级概念的属性值是由表征当前语义Web服务在其所属的语义Web服务组合中运行时的优先级别含义的字符串集，形式化的定义为：

CRCA^CRC(Pr iority)＝{Highest，High，Medium，Low，Lowest}。

步骤3，建立了协作关系语义的协作关系概念集并确定了其中包含的每个协作关系为概念的协作关系概念属性集之后，根据协作关系概念之间的关系，建立协作关系概念关系集CRCR(Collaboration Relation Concept Relation)，协作关系概念关系集中包含的协作关系概念间关系定义如下：

协作关系概念关系1，组合节点概念和协作关系标注概念之间具备attribute-of关系，协作关系标注概念可作为组合节点概念的属性；形式化的表示为：CRCR(CompositionNode，isCollaborative)＝A；

协作关系概念关系2，前置校验概念和后置校验概念之间存在关系，在实现语义Web服务的自动组合的过程中，通过建立一个语义Web服务本体(下标为j)的协作关系语义中的后置校验概念和另一个语义Web服务本体(下标为i)的前置校验概念的关联关系，可实现将这两个语义Web服务组合在一起，同理，一个语义Web服务本体的协作关系语义中的前置校验概念也可以另一个语义Web服务的后置校验概念之间存在着关联关系；形式化的表示为：

CRCR_i×j(Pr eCheckout_i，PostCheckout_j)，

PreCheckout_i∈CRC_i，PostCheckout_j∈CRC_j；

协作关系概念关系3，调用次序概念和前置校验概念之间存在attribute-of关系，在语义Web服务组合中，语义Web服务之间的调用次序由执行前置校验操作产生的验证结果限定；形式化的表示为：

CRCR(InvokeOrder，Pr eCheckout)＝A；

协作关系概念关系4，调用次序概念和后置校验概念之间也存在着attribute-of关系，在语义Web服务组合中，语义Web服务之间的调用次序也可以由执行后置校验操作产生的验证结果限定；形式化的表示为：

CRCR(InvokeOrder，PostCheckout)＝A；

协作关系概念关系5，调用次序概念和优先级概念之间存在着在attribute-of关系，在语义Web服务组合中，语义Web服务之间的调用次序由服务节点的优先级限定；形式化的表示为：CRCR(InvokeOrder，Node Pr iority)＝A。

步骤4，建立了协作关系概念关系集中包含的协作关系概念关系之后，确定每个协作关系概念关系的属性，由每个协作关系概念关系属性组成协作关系概念关系属性CRCRA(Collaboration Relation Concept Relation Attribute)，协作关系概念关系属性集中包含的每个协作关系概念关系的属性定义如下：

CRCR(CompositionNode，isCollaborative)的属性的值域定义为布尔类型常量，形式化的表示为：

CRCRA^CRCR(CompositionNode，isCollaboratve)＝{True，False}；

CRCR(PreCheckout_i，PostCheckout_j)的属性的值域定义为布尔类型常量，形式化的表示为：

(PreCheckout，PostCheckout)＝{True，False}；

CRCR(InvokeOrder，PreCheckout)的属性的值域定义为布尔类型常量，形式化的表示为：

CRCRA^CRCR(InvokeOrder，PreCheckout)＝{True，False}；

CRCR(InvokeOrder，PostCheckout)的属性的值域定义为布尔类型常量，形式化的表示为：

CRCRA^CRCR(InvokeOrder，PostCheckout)＝{True，False}；

CRCR(InvokeOrder，NodePriority)的属性的值域定义为布尔类型常量，形式化的表示为：

CRCRA^CRCR(InvokeOrder，Node Pr iority)＝{True，False}。

步骤5，建立服协作关系概念的概念层次CRCH(Collaboration RelationConcept Hierarchy)，由于协作关系概念集中包含的协作关系概念之间不具备概念层次关系，因此协作关系概念的概念层次定义为空，形式化的表示为：CRCH∈φ。

步骤6，基于协作关系语义的协作关系概念集、协作关系概念属性集、协作关系概念关系集、协作关系概念关系属性集，建立协作关系语义的协作关系公理集CRX(Collaboration Relation aXiom)。协作关系公理集中包含的协作关系公理的形式化定义如下：

CRX1：如果当前语义Web服务可被组合到语义Web服务组合中，那么当前语义Web服务的协作关系语义的协作关系标注概念和组合节点概念之间的关系属性为真，具体的公理定义描述为：

存在当前语义Web服务的协作关系语义的协作关系标注概念和组合节点概念之间的关系属性为真的前提条件是，当且仅当协作关系标注概念的属性值为真并且组合节点的概念属性值非空；形式化的表示为：

${\∀\mathrm{CRCA}}^{\mathrm{CRC}}\left(\mathrm{isCollaborative}\right)=\mathrm{True},{\mathrm{CRCA}}^{\mathrm{CRC}}\left(\mathrm{CompositionNode}\right)\∉\mathrm{\φ},$

${\∃\mathrm{CRCRA}}^{\mathrm{CRCR}}(\mathrm{CompositionNode},\mathrm{isCollaboraive})=\mathrm{True};$

CRX2：当前语义Web服务和其他语义Web服务之间具备协作关系的前提条件是，当且仅当其协作关系语义中包含的前置校验概念和其他语义Web服务本体中包含的后置校验概念之间的协作关系属性值为真，具体的公理描述为：

存在当前语义Web服务本体的协作关系语义中包含的前置校验概念和其他语义Web服务本体中包含的后置校验概念之间的协作关系属性值为真的前提条件是，当且仅当前置校验概念的概念属性与后置校验概念的概念属性等价；形式化的表示为：

${\∃\mathrm{CRCRA}}^{{\mathrm{CRCR}}_{i\×j}}({\mathrm{PreCheckout}}_i,{\mathrm{PostCheckout}}_j)=\mathrm{True};$

CRX3：存在调用次序概念和前置校验概念之间的协作关系属性值为真的前提条件是，当且仅当调用次序概念的概念属性与前置校验概念的概念属性等价；形式化的表示为：

${\∃\mathrm{CRCRA}}^{\mathrm{CRCR}}(\mathrm{InvokerOrder},\mathrm{PreCheckout})=\mathrm{True};$

CRX4：存在调用序列概念和后置校验概念之间的协作关系属性值为真的前提条件是，当且仅当调用次序概念的概念属性与后置校验概念的概念属性等价；形式化的表示为：

${\∃\mathrm{CRCRA}}^{\mathrm{CRCR}}(\mathrm{InvokerOrder},\mathrm{PostCheckout})=\mathrm{True};$

CRX5：存在调用序列概念和节点优先级概念之间的协作关系属性值为真的前提条件是，当且仅当调用次序概念的概念属性与节点优先级概念的概念属性等价。形式化的表示为：

${\∃\mathrm{CRCRA}}^{\mathrm{CRCR}}(\mathrm{InvokerOrder},\mathrm{NodePriority})=\mathrm{True}.$

协作关系语义的协作关系概念、协作关系概念属性、协作关系概念关系、协作关系概念关系属型和协作关系公理的形式化定义是描述语义Web服务的协作关系的本体语义和推理规则的数学模型，可采用现有的本体文档语言基于协作关系公理的数学模型编程实现协作关系语义的推理规则。

通过上述步骤，实现了语义Web服务本体的本体语义构造，同时也完成了基于语义Web服务本体的语义Web服务生成方法，在语义Web服务本体中构造了服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义，可采用上述步骤实施生成具有明确语义的语义Web服务。语义Web服务生成的更具体的实施方案将在具体实施方式中详细介绍。

本发明的语义Web服务本体的用途，是用于现代服务业领域的基于语义Web服务本体的语义Web服务的生成演化方法。

所述的现代服务业领域包括电信、政务、电力等在内的现代服务业领域和跨领域交叉现代服务业领域。涉及现代服务业领域中的业务流量管理(流量分摊)、采购等业务。

上述的基于语义Web服务本体的语义Web服务的生成演化方法，有语义Web服务的生成过程和语义Web服务的演化过程：

所述的语义Web服务的生成过程，是基于语义Web服务本体的语义Web服务的生成或将Web服务转换成语义Web服务；

其中的语义Web服务的生成是通过语义Web服务本体构造器，将创建的语义Web服务本体作为现代服务业领域的语义Web服务发布在Web上；

其中的将Web服务转换成语义Web服务，是通过语义Web服务本体转换器，将Web服务描述文件转换成包含三类本体语义的语义Web服务本体，并作为现代服务业领域的语义Web服务发布在Web上；

所述的语义Web服务的演化过程，有通过语义Web服务本体推理机，基于语义Web服务本体的语义Web服务进行自动发现、可信性评价、自动匹配和选择、自动组合的步骤；

其中的自动发现，是基于服务行为语义的本体语义推理实现对现代服务业领域的语义Web服务进行的自动发现；

其中的可信性评价，是基于可信评价语义的本体语义推理实现对现代服务业领域的语义Web服务进行的可信性评价；

其中的自动匹配和选择，是基于服务行为语义和可信评价语义的语义推理结果实现对现代服务业领域的语义Web服务进行的自动匹配和选择；

其中的自动组合，是基于协作关系语义的本体语义推理实现对现代服务业领域中包含的特定应用领域和跨领域交叉应用的多个可匹配和选择的语义Web服务进行的自动组合；

语义Web服务本体的生成演化过程是通过计算机实现的，并通过计算机读取语义Web服务本体的记录。

在语义Web服务的生成过程中的将Web服务转换成语义Web服务，是通过语义Web服务本体转换器，将Web服务描述文件转换成包含三类本体语义的语义Web服务本体，具体的转换过程是：

所述的将Web服务转换成语义Web服务，有以下步骤：

首先，解析Web服务描述文件的语法结构特征，确定Web服务描述文件的文档类型是否与语义Web服务本体的本体文档类型兼容；

其次，如果文档类型兼容，将当前Web服务的Web服务描述文件中包含的结构化的文档数据直接写入为当前Web服务创建的语义Web服务本体中，转换Web服务为语义Web服务；

最后，存储并在Web上发布转换后的语义Web服务本体，生成语义Web服务。

上述转换过程的实施方法是通过采用本发明方法设计的服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义对当前Web服务进行语义化描述，用构造出的包含三类本体语义的语义Web服务本体替换当前Web服务的Web服务描述文件。具体实施技术的方案取决于采用的本体编程语言和Web服务的服务描述文件的文档类型。语义Web服务转换的实施方案将在具体实施方式中详细介绍。

由于应用在语义Web服务的生成和演化过程中的语义Web服务本体与从Web服务到语义Web服务的转换再生成和演化过程中所使用的语义Web服务本体的类型和结构完全一致，因此，对于转换后再生成的语义Web服务的演化方法，与基于语义Web服务本体语义Web服务的演化方法也是完全一致的。

下面针对已经生成的语义Web服务进行演化，是在语义Web服务生成的基础上，基于服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义中包含的服务行为公理集、可信评价公理集和协作关系公理集分别建立了服务行为推理规则、可信评价推理规则和协作关系推理规则，其中：

服务行为语义推理规则是基于服务行为公理集的数学模型构建的，可使用现有的本体文档语言编程实现了服务行为语义的本体规则的数据模型；

可信评价语义推理规则是基于可信评价公理集的数学模型构建的，可使用现有的本体文档语言编程实现了可信评价语义的本体规则的数据模型；

协作关系语义推理规则是基于协作关系公理集的数学模型构建的，可使用现有的本体文档语言编程实现了协作关系语义的本体规则的数据模型。

本发明中基于语义Web服务本体的语义Web服务演化过程包括基于语义Web服务本体中包含的服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义的推理而实现的语义Web服务自动发现、语义Web服务可信性评价、语义Web服务自动匹配和选择、语义Web服务自动组合，下面分别对设计实现方法进行说明：

A、关于语义Web服务的自动发现。

所述的语义Web服务进行的自动发现，有以下步骤：

首先，针对语义Web服务提供的服务行为是否与用户的服务需求相一致的原则建立服务行为和服务需求之间的约束关系；

其次，根据服务行为和服务需求之间的约束关系建立服务行为语义推理规则集，并采用现有的本体语言实现；

最后，基于服务行为语义推理规则对当前构造的语义Web服务本体的服务行为语义进行自动推理，发现满足服务需求的语义Web服务本体，将发现的语义Web服务本体作为推理结果自动的呈现给用户。

针对应用软件和Web服务提供的服务行为是否与用户的服务需求相一致的原则，基于服务行为语义推理规则对当前构造的语义Web服务本体的服务行为语义进行自动推理的实现方法是：

推理步骤1，对当前语义Web服务本体中包含的服务行为语义进行解析，读取服务行为概念和服务行为概念关系的概念属性值和关系属性值；

推理步骤2，将服务行为概念和服务行为概念关系的概念属性值和关系属性值输入服务行为公理的逻辑运算表达式中；

推理步骤3，基于服务行为语义推理规则定义的约束条件，执行逻辑推理运算，返回推理结果。

B、关于语义Web服务的可信性评价。

所述的语义Web服务进行的可信性评价，有以下步骤：

首先，针对语义Web服务提供的服务行为是否符合预期的原则建立客观可信评价结论和主观信任评价结论之间的约束关系；

其次，根据客观可信评价结论和主观信任评价结论之间的约束关系建立可信评价语义推理规则集，并采用现有的本体语言实现；

最后，基于可信评价语义推理规则对已经生成的语义Web服务的语义Web服务本体中包含的可信评价语义进行自动推理，将推理出的语义Web服务本体的可信评价结论写入语义Web服务本体中。

针对语义Web服务提供的服务行为是否符合预期的原则，基于可信评价语义推理规则对当前构造的语义Web服务本体中包含的可信评价语义进行自动推理的实现方法是：

推理步骤1，对当前语义Web服务本体中包含的可信评价语义进行解析，读取可信评价概念和可信评价概念关系的概念属性值和关系属性值；

推理步骤2，将可信评价概念和可信评价概念关系的概念属性值和关系属性值输入可信评价公理的逻辑运算表达式中；

推理步骤3，基于可信评价语义推理规则定义的约束条件，执行逻辑推理运算，返回推理结果。

C、关于语义Web服务的自动匹配和选择。

所述的语义Web服务进行的自动匹配和选择，有以下步骤：

首先，针对当前的语义Web服务提供的服务行为必须与用户的服务需求相一致并且为当前的语义Web服务提供的服务行为必须符合预期，确立语义Web服务的自动匹配和选择的原则；

其次，根据语义Web服务的自动匹配和选择的原则建立服务行为语义推理结果和可信评价语义推理结果之间的约束关系，具体表述为，

如果一个语义Web服务能够被自动发现，那么这个语义Web服务是可匹配的，如果一个可匹配的语义Web服务是可信的，那么这个语义Web服务是可选择的；

第三，根据服务行为语义推理结果和可信评价语义推理结果之间的约束关系，建立自动匹配和选择的推理规则集，并采用现有的本体语言实现；

最后，基于语义Web服务自动匹配和选择的推理规则对自动发现和可信性评价之后的当前语义Web服务本体进行自动推理，推理出满足匹配和选择要求的语义Web服务。

当前应用软件和Web服务提供的服务行为必须与用户的服务需求相一致并且当前生成的语义Web服务提供的服务行为必须符合预期的原则，语义Web服务的自动匹配和选择的实现方法为：

步骤1，基于服务行为语义和可信评价语义建立匹配和选择公理集MSX(Matching and Selection aXiom)，匹配和选择公理描述的约束条件如下：

MSX1：如果一个语义Web服务能够被自动发现，当且仅当这个语义Web服务是可匹配的；形式化的定义为，

MSX2：如果一个可匹配的语义Web服务是可信的，那么这个语义Web服务是可选择的。形式化的定义为：

其中，逻辑运算函数f用来计算出匹配和选择公理之间的逻辑运算结果；

步骤2，基于匹配和选择公理的数学模型构建推理规则，可使用现有的本体文档语言编程实现了语义Web服务自动匹配和选择的本体规则的数据模型。

基于匹配和选择推理规则对当前构造的语义Web服务本体中包含的服务行为语义和可信评价语义进行自动推理的实现方法是：

推理步骤1，对当前语义Web服务本体中包含的服务行为语义和可信评价语义进行解析，读取服务行为概念和服务行为概念关系、可信评价概念和可信评价概念关系的概念属性值和关系属性值；

推理步骤2，将服务行为概念和服务行为概念关系、可信评价概念和可信评价概念关系的概念属性值和关系属性值分别输入语义Web服务自动匹配和选择公理的逻辑运算表达式中；

推理步骤3，基于自动匹配和选择的推理规则定义的约束条件，执行逻辑推理运算，返回推理结果。

D、关于语义Web服务的自动组合。

所述的语义Web服务进行的自动组合，有以下步骤：

首先，将业务流程分解成若干独立的执行步骤，确定每个执行步骤中包含的功能需求点，将每个功能需求点作为语义Web服务组合的服务节点；

其次，根据业务流程的每个功能需求点所属的特定应用领域，确定语义Web服务组合中包含的所有服务节点是否具备领域交叉性；

第三，根据功能需求点之间的执行条件和执行次序的特征，确定属于同一特定应用领域的服务节点之间的协作关系；

所述的特定应用领域，是指应用于以互联网为硬件基础设施、以Web为运行环境的现代服务业领域中具有业务共性特征的行业；

第四，根据业务流程的跨领域交叉应用的特征，确定分别属于不同的特定应用领域的服务节点之间的协作关系；

所述的跨领域交叉应用，是指需要属于现代服务业领域内多个行业的语义Web服务共同完成的业务流程；

第五，建立所有服务节点之间的协作关系和语义Web服务本体的协作关系语义之间的映射关系；

第六，根据服务节点之间的协作关系和语义Web服务本体的协作关系语义之间的约束关系建立协作关系语义推理规则集；

第七，基于协作关系语义推理规则对按照权利9的方法获取的可选择的语义Web服务的语义Web服务本体中包含的协作关系语义进行自动的推理，推理出满足服务节点之间协作需求的可组合的语义Web服务；

最后，将推理出的可组合的语义Web服务的当前语义Web服务本体作为推理结果集，以流程图的形式呈现给用户。

语义Web的自动组合的实现步骤，在语义Web服务的自动发现、可信性评价、自动匹配和选择的推理执行结束后，基于协作关系语义推理规则对当前构造的语义Web服务本体中包含的协作关系语义进行自动推理的实现方法是：

推理步骤1，对经由匹配和选择获取的当前语义Web服务本体中包含的协作关系语义进行解析，读取协作关系概念和协作关系概念关系的概念属性值和关系属性值；

推理步骤2，将协作关系概念和协作关系概念关系的概念属性值和关系属性值输入协作关系公理的逻辑运算表达式中；

推理步骤3，基于协作关系语义推理规则定义的约束条件，执行逻辑推理运算，返回推理结果。

至此，语义Web服务的本体语义构造和基于语义Web服务本体的语义Web服务生成、演化的方法的设计和实现方案已给出，可按照方案中提供的具体实现步骤对本发明方法进行数学建模、程序设计和执行验证。

本发明方法的优点在于，对语义Web服务的“语义”给出了明确的形式化定义和本体语义构造方法；基于“语义”的语义Web服务本体实现了从软件到语义Web服务、从Web服务到语义Web服务的生成、转换再生成的过程；基于对语义Web服务本体包含的“语义”的自动推理，实现了语义Web服务的演化过程；将本发明方法应用于现代服务业领域的信息一体化工程的架构实施中，现代服务业领域的企业和组织只需调整现有的服务提供策略而不是被迫进行大规模新业务应用代码的开发来满足流程化的业务需求，从而实现信息服务技术和现代服务业领域业务之间的同步，实现软件服务化和服务语义化的目标。

附图说明

图1是本发明的语义Web服务本体结构的示意图。

图2是本发明的语义Web服务本体构造器的结构示意图。

图3是本发明的语义Web服务本体转换器的结构示意图。

图4是本发明的语义Web服务的生成流程示意图。

图5是本发明的语义Web服务本体推理机的结构示意图。

图6是本发明的语义Web服务的演化流程示意图。

图7是本发明的实施框架的体系结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

在对本发明具体实施方式的技术方案进行介绍之前，先对本发明所属的应用领域——现代服务业领域的具体特征进行解释说明，现代服务业领域是指那些适合现代产业的发展需求，突破了消费性服务业的领域，形成了新的生产性服务业、智力(知识)型服务业和公共服务业的新领域，可包括电力、电信、政务、财务、医药、物流、金融、法律等服务行业。本发明方法的提出正是为实现服务业信息化的目标而将基于现代服务业领域的业务需求所实现的应用软件和Web服务统一的创建和构造成为具备语义可推理能力的语义Web服务本体，作为其发布在Web上的语义Web服务的唯一标识，实现语义Web服务的生成；进而基于对语义Web服务本体中所包含的本体语义进行推理，实现对语义Web服务的自动发现、可信性评价、自动匹配和选择、自动组合，将应用于现代服务业领域的语义Web服务按照同一领域内和跨领域交叉应用的可变化的业务需求进行二次服务化的演化，最终实现面向现代服务业领域的信息一体化工程的架构目标。

为了实现本发明的目的，将基于语义Web服务本体的语义Web服务生成、演化方法应用于现代服务业领域，所采用的技术方案将根据语义Web服务的生成和语义Web服务的演化的实施过程分别进行介绍。

本发明方法中对语义Web服务的生成所采用的技术实施方案如下：

第一，采用面向服务的Web本体文档语言OWL-S(Ontology Web Languagefor Service)结合可扩展标记文档语言XML Schema和资源描述框架语言(Resource Description Language)和Web本体语言OWL(Ontology WebLanguage)将服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义的数学模型设计实现成为在Web上可编译执行的语义Web服务本体的文档程序。

使用程序设计语言实现的语义Web服务本体的基本结构如图1所示，构造的语义Web服务本体的文档程序框架主要由三部分组成：ServiceProfile、ServiceGrounding和ServiceModeling，组成关系在图1中由箭头指向标识。

(1)在ServiceProfile中编写程序实现了服务行为语义、协作关系语义和可信评价语义的语义标注，由这部分语义标注构成的本体文档那个在互联网中不仅对于潜在的用户是公开的，一些其它的Web服务查找工具(如搜索引擎)也可以通过语义Web服务本体模型中提供的这部分语义描述信息查找到需要的服务，ServiceProfile自身可兼容XML、RDF、WSDL、BPEL、OWL的语法标注，在图1中已标明；

(2)在ServiceGrounding中编写程序实现对已公开发布并运行在Web上的当前应用软件和Web服务的业务功能接口和Web服务描述文件的语法解析和数据转换，目前可支持现有的基于Java语言的业务功能接口和基于XML、RDF、WSDL、BPEL、OWL格式的Web服务发布文档，在图1中以矩形标识；

(3)在ServiceModeling中编写程序实现了服务行为语义推理规则、可信评价语义推理规则和协作关系语义推理规则的执行接口，以ServiceProfile中包含服务行为语义、协作关系语义和可信评价语义的语义标注参数和参数值作为输入数据，基于推理规则对输入数据进行逻辑推理运算，产生输出结果。

需要说明的是，采用OWL-S语言能够较好的示范本发明方法，也可采用其他本体开发语言，本领域技术人员应当理解，图1仅是示例性说明，OWL-S语言的应用不仅局限于此。

第二，针对为用户提供的语义Web服务本体构造和转换功能的执行接口并生成用于描述语义Web服务的语义Web服务本体文件的要求，设计实现了语义Web服务本体构造器和语义Web服务本体转换器，作为本发明方法的语义Web服务本体构造和转换的实施工具，下面分别结合附图2和附图3对语义Web服务本体构造器和语义Web服务本体转换器的技术实施方案进行说明：

语义Web服务本体的创建和构造过程实质上是对于包含本发明方法中定义的三类本体语义的语义Web服务本体的实例创建过程，这个过程是面向用户的。在本发明方法的具体实施框架中，语义Web服务本体构造器的内部结构如图2所示，具体包括：用户操作端、本体语义词汇表和推理规则集的存储数据库和语义Web服务本体语义构造执行接口工具。

在用户操作端中采用Java语言和JSP语言实现了语义Web服务本体创建接口、语义Web服务本体删除接口、语义Web服务本体修改接口和语义Web服务本体保存接口，实现了用户对于语义Web服务本体文档的创建、删除、修改和保存的功能。

本体语义词汇表由服务行为语义词汇表、可信评价语义词汇表和协作关系语义词汇表构成，以词汇表的方式构建三类本体语义的概念集、概念属性集、概念关系及和概念关系属性集的参数和参数值；推理规则集由服务行为语义推理规则集、可信评价语义推理规则集和协作关系语义推理规则集构成，以规则范式的方式构建三类本体语义的公理集，由关系数据库实现对于本体语义数据的存储。

语义Web服务本体语义构造执行接口工具由配置OWL-S插件的Eclipse运行环境提供，实现在OWL-S类型的语义Web服务本体文档中构造服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义。

语义Web服务本体构造器的执行过程如图2中箭头所示：

1，语义Web服务本体构造器对于已公开发布并运行在Web上的应用软件的业务功能接口的语义特征进行解析；

2，用户操作端构造OWL-S类型的语义Web服务本体文档；

3，语义Web服务本体语义构造执行接口工具在语义Web服务本体文档中构造三类本体语义；

4，将包含三类本体语义的语义Web服务本体文档发布到Web上，生成描述已公开发布并运行在Web上的应用软件的业务功能的语义Web服务。

语义Web服务本体转换器的内部结构如图3所示，由于从已公开发布并运行在Web上的Web服务的Web服务描述文件到语义Web服务本体的转换过程同样是在用户的参与下完成的。因此，语义Web服务本体转换器提供了Web服务描述文件的类型对比、语义Web服务本体文档转换和语义Web服务本体构造器调用三个功能，前两个功能是语义Web服务本体转换器提供的，第三个功能是通过在语义Web服务本体转换器中调用语义Web服务本体构造器提供的语义Web服务本体文档构造功能执行实现的。具体包括：用户操作端和语义Web服务本体转换执行接口工具。

在用户操作端中采用Java语言和JSP语言实现了语义Web服务本体转换的操作界面和Web服务描述文件类型对比、语义Web服务本体构造器调用和语义Web服务本体文档转换执行操作，通过对Web服务的Web服务描述文件类型进行对比，将类型不兼容的Web服务描述文件转换成语义Web服务本体的结构化文档。

语义Web服务本体转换执行接口工具的实现方法是在配置了OWL-S的Eclipse运行环境下用Java语言编程实现了compare2SWSO、transfer2SWSO和fusion2SWSO三个API，以Web服务描述文件的文档数据和文档类型对比结果作为数据源和触发条件，如图3中箭头所示：

1，语义Web服务本体转换执行接口工具对已公开发布并运行在Web上的Web服务的Web服务描述文件进行读取和语义解析；

2，Web服务描述文件类型对比执行端调用compare2SWSO接口，返回文档类型兼容性对比结果；

3，如果Web服务描述文件的文档类型和OWL-S类型不兼容，调用transfer2SWSO接口，执行文档类型转换，在语义Web服务本体构造器调用端开始执行语义Web服务本体的创建和构造过程，参照语义Web服务本体构造器的执行流程；

4，如果Web服务描述文件的文档类型和OWL-S类型兼容，调用fusion2SWSO接口，将Web服务描述文件的数据写入由语义Web服务本体构造器生成的语义Web服务本体文档中；

5，将包含三类本体语义的语义Web服务本体文档发布到Web上，生成描述已公开发布并运行在Web上的Web服务的语义Web服务。

下面将对语义Web服务生成的优选实施例进行描述，通过有关本发明具体实施方式的详细描述及附图可以更充分的理解本发明方法，但是，这些优选例只是为了解释及理解本发明，并不意味着本发明局限于某一特定的实施例。

实施例1：本实施例中语义Web服务本体的构造使用OWL-S语言实现。

以电信领域提供的网络流量分摊业务的软件服务化实施过程为例，描述本方法的具体实施步骤，用户可以在任何电信领域网络运行环境下实施本系统。由于本体语义定义的过程和方式已经在发明内容一节中进行了详细的介绍，因此本节只对电信服务实例的三类本体语义和推理规则的功能和含义进行描述。网络运行环境包括配置了一台服务器(安装Linux操作系统)、若干台路由器、若干台主机。语义Web服务生成的重点是描述语义建模和本体文档构造。通过本方法对业务特征分析，然后通过语义Web服务本体构造器创建、存储和发布语义Web服务本体文档，下面将结合附图4按照步骤进行介绍：

1，分析网络流量分摊业务的语义特征，如图4步骤A1所示，步骤A1是对已公开发布并运行在Web上的应用软件的业务功能接口和Web服务的Web服务描述文件中所包含的语义特征进行解析。网络流量分摊业务的业务功能接口提供的具体功能是每月按照省内各地市的网络流量所占比例对当月省属电信公司的总流量进行分摊，流量分摊结果可作为各地市电信分公司运营收入分配的依据；

2，根据图2所示步骤A2，在步骤A1基础上分别构造服务行为语义、协作关系语义和可信评价语义，作为当前创建的语义Web服务本体中包含的语义描述信息。基于对功能描述的分析来分别构造服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义，由于三类本体语义的建模方法已经在发明内容一节中进行了详细的介绍，因此本节只对网络流量分摊业务的本体语义建模过程进行描述，

2.1，构造服务行为语义的具体实施步骤如下：

<1>建立描述网络流量分摊业务的服务行为语义的概念集SBC，具体方法可参照在发明内容一节中服务行为语义设计方法的步骤1；

<2>建立描述网络流量分摊业务的服务行为概念的属性集，将服务行为概念作为语义Web本体的结构化文档中包含的服务行为语义标注参数，服务行为概念属性值作为参数值，参照在发明内容部分中服务行为语义设计方法的步骤2，在表1中提供了描述网络流量分摊业务的服务行为语义的概念集和概念属性集，需要说明的是，由于电信应用领域的网络流量分摊业务的语义Web服务是属于特定应用领域的，不具备领域交叉应用性，因此交叉性概念isCrossover的概念属性值为False；

表1

服务行为概念集SBC	服务行为概念属性集SBCA
		ApplicationDomain	Telecom
BusinessFunction	City Netflow Apportionment Monthly
		ServiceRequirement	Apportionment Management
ExecutionAction	http://10.60.57.37:8888/tt/ApportionmentManage.jsp
		isAtomic	True
isCrossover	False

<3>建立描述网络流量分摊业务的服务行为语义的概念关系集SBCR，如表2所示，具体方法可参照在发明内容一节中服务行为语义设计方法的步骤3；

<4>建立描述网络流量分摊业务的服务行为概念关系的属性集，将服务行为概念关系作为语义Web本体的结构化文档中包含的服务行为语义标注的参数，服务行为概念关系属性值作为参数值，参照在发明内容一节中服务行为语义设计方法的步骤4，在表2中提供了描述网络流量分摊业务的服务行为概念之间的关系集和关系属性集；

表2

服务行为概念关系集SBCR	关系属性集SBCRA
		(ApplicationDomain，BusinessFunction)	True
(ServiceRequirement，BusinessFunction)	True
		(ServiceRequirement，ApplicationDomain)	True

<5>建立描述网络流量分摊业务的服务行为语义的概念层次SBCH，具体方法可参照在发明内容一节中服务行为语义设计方法的步骤5；

<6>建立描述网络流量分摊业务的服务行为语义的公理集SBX，基于描述网络流量分摊业务的语义Web服务本体的服务行为语义的服务行为概念属性和服务行为关系属性，参照在发明内容一节中服务行为语义设计方法的步骤6，用程序设计语言实现服务行为公理的逻辑运算；

2.2，构造可信评价语义的具体实施步骤如下：

<1>建立描述网络流量分摊业务的可信评价语义的概念集TEC，具体方法可参照在发明内容一节中可信评价语义设计方法的步骤1；

<2>建立描述网络流量分摊业务的可信评价概念的属性集，将可信评价概念作为语义Web本体的结构化文档中包含的可信评价语义标注参数，可信评价概念属性值作为参数值，参照在发明内容部分中可信评价语义设计方法的步骤2，在表3中提供了描述网络流量分摊业务的可信评价语义的概念和概念属性，可信评价概念属性的值来源于测试报告和用户反馈报告；

表3

可信评价概念集TEC	可信评价概念属性TECA
		可信客体概念集TOC	可信客体概念属性集TOCA
RequirementObject	Consistent
		CapabilityObject	Capable
CommitmentObject	Committed
		PerformanceObject	Performable
ExistenceObject	Existent

可信评价概念集TEC	可信评价概念属性TECA
		信任主体概念集TSC	信任主体概念属性集TSCA
ReliabilitySubject	Reliable
		PersistenceSubject	Persistent
HonestySubject	Honest
		AnticipationSubject	Accordant
ConclusionSubject	Trustee

<3>建立描述网络流量分摊业务的可信评价语义的概念关系集TECR，如表4所示，具体方法可参照在发明内容一节中可信评价语义设计方法的步骤3；

<4>建立描述网络流量分摊业务的可信评价概念关系的属性集，将可信评价概念关系作为语义Web本体的结构化文档中包含的可信评价语义标注的参数，可信评价概念关系属性值作为参数值，参照在发明内容一节中可信评价语义设计方法的步骤4，在表4中提供了描述网络流量分摊业务的可信评价概念之间的关系集和关系属性集；

表4

可信评价概念关系集TECR	关系属性集TECRA
		(CapabilityObject，RequirementObject)	Trustworthy
(CommitmentObject，CapabilityObject)	Trustworthy
		(PerformanceObject，CommitmentObject)	Trustworthy
(ExistenceObject，PerformanceObject)	Trustworthy
		(RequirementObject，ExistenceObject)	Trustworthy
((ReliabilitySubject，CommitmentObject)，(ReliabilitySubject，PerformanceObject))	Trusted
		((ReliabilitySubject，CapabilityObject)，(ReliabilitySubject，CommitmentObject)，(ReliabilitySubject，PerformanceObject))	Trusted

可信评价概念关系集TECR	关系属性集TECRA
		((HonestySubject，ExistenceObject)，(HonestySubject，CapabilityObject)，(ReliabilitySubject，CommitmentObject)，(ReliabilitySubject，PerformanceObject))	Trusted
(AnticipationSubject，(RequirementObject，(RequirementObject，(CapabilityObject，(ExistenceObject，(CommitmentObject，PerformanceObject)))))	Trusted
		(ConclusionSubject，AnticipationSubject)	Trusted

<5>建立描述网络流量分摊业务的可信评价语义的概念层次TECH，具体方法可参照在发明内容一节中服务行为语义设计方法的步骤5；

<6>建立描述网络流量分摊业务的可信评价语义的公理集TEX，基于描述网络流量分摊业务的语义Web服务本体的可信评价语义的可信评价概念属性和可信评价关系属性，参照在发明内容一节中可信评价语义设计方法的步骤6，用程序设计语言实现可信评价公理的逻辑运算；

2.3，构造协作关系语义的具体实施步骤：

<1>建立描述网络流量分摊业务的协作关系语义的概念集CRC，具体方法可参照在发明内容部分中协作关系语义设计方法的步骤1；

<2>建立描述网络流量分摊业务的协作关系概念的属性集，将协作关系概念作为语义Web本体的结构化文档中包含的协作关系语义标注的参数，协作关系概念属性值作为参数值，参照在发明内容部分中协作关系语义设计方法的步骤2，在表5中提供了描述网络流量分摊业务的语义Web服务本体中包含的协作关系语义的概念集和概念属性集；

表5

协作关系概念集CRC	协作关系概念属性集CRCA
		isCollaborative	True
CompositionNode	[101，Apportionment Management]
		PreCheckout	[2009，10]

协作关系概念集CRC	协作关系概念属性集CRCA
		PostCheckout	[[Changchun，100001，43％]，[Jiliin，50002，37％]]
InvokeOrder	Sequence
		NodePriority	Highest

<3>建立描述网络流量分摊业务的协作关系语义的概念关系集CRCR，如表2所示，具体方法可参照在发明内容一节中协作关系语义设计方法的步骤3；

<4>建立描述网络流量分摊业务的协作关系概念关系的属性集，将协作关系概念关系作为语义Web本体的结构化文档中包含的协作关系语义标注的参数，协作关系概念关系属性值作为参数值，参照在发明内容一节中协作关系语义设计方法的步骤4，在表6中提供了描述网络流量分摊业务的协作关系概念之间的关系集和关系属性集；

表6

协作关系概念关系集CRCR	关系属性集CRCRA
		(CompostionNode，isCollaborative)	True
(PreCondition，PostCheckout)	True
		(InvokeOrder，PreCheckout)	True
(InvokeOrder，PostCheckout)	True
		(InvokeOrder，NodePriority)	True

表6

<5>建立描述网络流量分摊业务的协作关系语义的概念层次CRCH，具体方法可参照在发明内容一节中协作关系语义设计方法的步骤5；

<6>建立描述网络流量分摊业务的协作关系语义的公理集CRX，基于描述网络流量分摊业务的语义Web服务本体的协作关系语义的协作关系概念属性和协作关系概念的关系属性，参照在发明内容一节中协作关系语义设计方法的步骤6，用程序设计语言实现服务行为公理的逻辑运算；

3，根据图4所示步骤A3，以三类本体语义作为数据结构，整合现有的本体语言所提供的本体文档类型创建一个完整的语义Web服务本体。采用OWL-S语言构造描述网络流量分摊业务的语义Web服务本体文档，本领域技术人员应该理解，具体的程序代码在此不详细展示，使用OWL-S语言编程实现的网络流量分摊语义Web服务的本体文档程序片段如下：

   <rdf:RDF

      xmlns:rdf＝″&rdf；#″

      xmlns:rdfs＝″&rdfs；#″

      xmlns:owl＝″&owl；#″

      xmlns:xsd＝″&xsd；#″

      xmlns:service＝″&service；″

      xmlns:process＝″&process；″//协作关系语义

      xmlns:profile＝″&profile；#SBC#TEC；#CRC″//三类本体语义的构造模块

      xmlns:grounding＝″&grounding；″

      xmlns:modeling＝″&modeling；#SBX；#TEX；#CRX″//本体语义推理规则

   >

   <owl:Ontology about＝″″>

      <owl:versionInfo>$Id:  ApportionmentManage.owl， v1.0  2009/08/27

00:34:10martin Exp$</owl:versionInfo>

      <rdfs:comment>---Add INFO---</rdfs:comment>

      <owl:imports rdf:resource＝″&rdf；″/>

      <owl:imports rdf:resource＝″&rdfs；″/>

      <owl:imports rdf:resource＝″&owl；″/>

      <owl:imports rdf:resource＝″&service；″/>

      <owl:imports rdf:resource＝″&process；″/>

      <owl:imports rdf:resource＝″&profile；″/>//导入三类本体语义

      <owl:imports rdf:resource＝″&grounding；″/>

    <owl:imports rdf:resource＝″&modeling；″/>//导入推理规则

</owl:Ontology>

4，根据图4所示步骤A4，使用可读取记录介质将语义Web服务本体存储并发布到Web上，作为当前生成的语义Web服务的唯一的服务资源标识。将网络流量分摊服务的语义Web服务本体文档ApportionmentManage.owl保存在语义Web服务本体库中，用户可以使用浏览器软件(例如Windows Internet Explorer 6.0及以上版本)访问语义Web本体文档并调用网络流量分摊服务。

实施例2：本实施例中从Web服务到语义Web服务的转换使用OWL-S语言实现。使用BPEL语言实现描述业务流程的Web服务，使用WSDL语言实现描述组合成业务流程的业务功能节点。

以政务领域的办公自动化系统提供的描述采购管理业务的Web服务为例，Web服务的描述文件类型是WSDL和BPEL，用户可以在任何政务领域网络运行环境下实施本系统。由于包含三类本体语义的语义Web服务本体创建和构造的过程和方式已经在实施例1中进行了详细的介绍，因此只对采购管理服务实例的语义Web服务本体转换功能和含义进行描述。语义Web服务转换的重点是通过本方法对Web服务描述文件的类型进行解析，使用语义Web服务本体转换器和语义Web服务本体构造器将Web服务描述文件转换和构造成语义Web服务本体的结构化文档，下面将结合附图4按照步骤进行介绍：

1，解析描述采购管理业务的Web服务描述文件的语法结构特征，如图4所示步骤B1，解析Web服务描述文件的语法结构特征。下面给出采购管理业务的功能描述和Web服务描述文件：

采购管理业务的业务流程大致分为三个独立的业务模块：采购申请、采购审批和采购执行，其中每个模块由若干个业务功能接口实现，使用WSDL语言描述业务功能接口，使用BPEL语言将多个WSDL文件组合成到一个新的服务组合中。本领域技术人员应当理解，由于本实例是为了说明本发明方法中语义Web服务的转换方法和过程，因此，业务流程和Web服务都是采用简化的设计方案和代码实现，从Web上发布的服务资源中获取的描述采购申请业务的Web服务描述文件StockApplication.wsdl的WSDL代码的关键片段如下：

<？xml version＝″1.0″encoding＝″UTF-8″？>

<wsdl:definitions name＝″StockApplication″

targetNamespace＝″http://10.60.59.18:8090/oa/StockManage″

xmlns:wsdl＝″http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/″

xmlns＝″http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/″

xmlns:impl＝″http://user.ismp.chinatelecom.com″

xmlns:soap＝″http ://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/″

xmlns:http＝″http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/http/

xmlns:xsd＝″http://www.w3.org/2001/XMLSchema″

xmlns:soapenc＝″http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/″

xmlns:tns1＝″http://10.60.56.248:8091/oa1/StockApplication″

xmlns:tns2＝″http://10.60.56.248:8091/oa1/StockApplication″>

<wsdl:types>

  <schema xmlns＝″http://www.w3.org/2001/XMLSchema″

  targetNamespace＝″http://req.user.ismp.chinatelecom.com ″

  elementFormDefault＝″qualified″>

  </schema>

描述采购管理业务的简化业务流程的Web服务描述文件StockManage.bpel的BPEL代码的关键片段如下：

<process name＝”StockManageProcess”

targerNamespace＝”http://10.60.59.18:8090/oa/StockManage”

xmlns＝”http://schemas.xmlsoap.org/ws/2003/03/business-process”

xmlns:SA＝”http://10.60.59.18:8091/oa1/StockApplication”

xmlsn:SEA＝”http://10.60.59.18:8092/oa2/StockExamineApprove”

xmlsn:SE＝”http://10.60.59.18:8093/oa3/StockExecution”>

<partnerLinks>

  <partnerLink name＝”Applicant”partnerLinkType＝”as:applyStock”

  myRole＝”StockApplicant”partnerRole＝”StockApplication”>

  <partnerLink name＝”Examiner”

  partnerLinkType＝”eas:examineApproveStock”

  myRole＝”StockExamineApprove”partnerRole＝”StockExaminer”>

  <partnerLink name＝”Executor”partnerLinkType＝”es:executeStock”

   myRole＝”StockExecution”partnerRole＝”StockExecutor”>

</partnerLinks>

<variables>

  <variable name＝”ApplicationStockRequest”

  messageType＝”sa:ApplicationStockRequest”/>

  <variable name＝”ApplicationStockResponse”

  messageType＝”sa:ApplicationStockResponse”/>

  <variable name＝”ExamineApproveStockRequest”

  messageType＝”sea:ExamineApproveStockRequest”/>

  <variable name＝”ExamineApproveStockResponse”

  messageType＝”sea:ExamineApproveStockResponse”/>

</variables>

<sequence>

  <receive partnerLink＝”Applicant”portType＝”sa:AddStockApplication”

  operation＝”createApplicationTable”variable＝”ApplicationStockRequest”

  createInstance＝”yes”>

<receive partnerLink＝”Examiner”portType＝”sea:examineStockApplication”

  operation＝”examineApplicationTable”

  variable＝”ExamineApproveStockResponse”

  createInstance＝”yes”>

</sequence>

<invoke partnerLink＝”StockApplicationRequest”

portType＝”sa:AddStockApplication”operation＝”StockApplicationStatus”

inputVariable＝”ApplicationStockRequest”

outputVariable＝”ExamineApproveStockResponse”>

</process>

如上述程序关键代码片段所示，在一个BPEL文件中可调用多个WSDL文件，可采用本发明方法将BPEL文件和WSDL文件转换成OWL文件，重点在于采用OWL-S语言为基于BPEL和WSDL描述的Web服务创建和构造包含本发明的三类本体语义的语义Web服务本体；

2，根据图4所示步骤B2，确定Web服务描述文件的文档类型是否与语义Web服务本体的本体文档类型兼容，如果文档类型兼容，将当前Web服务的Web服务描述文件中包含的结构化的文档数据直接写入为当前Web服务创建的语义Web服务本体中。对采购申请服务和采购管理服务的Web服务描述文件的类型进行解析，由于OWL-S语言的应用程序接口的类型与WSDL和BPEL兼容(如图1中ServiceProfile所示)，因此可采用OWL-S编程工具直接将文档数据写入语义Web本体的结构化文档中，

参照在发明内容部分中服务行为语义设计方法的步骤以及实施例1中提供的服务行为语义构造的具体实施步骤，可实现对于描述采购管理业务的服务行为语义中包含的服务行为概念集、服务行为概念属性集、服务行为概念关系集、服务行为概念关系属性集、服务行为概念层次和服务行为公理集的实例创建过程。需要说明的是，如表7中所示，由于采购管理业务可属于不同的应用领域而不仅局限于政务领域，因此描述采购管理业务的语义Web服务可跨领域交叉应用，其交叉性概念的属性值为True，

表7

服务行为概念集SBC	服务行为概念属性集SBCA
		ApplicationDomain	Office Affair
BusinessFunction	Stock Management
		ServiceRequirement	Stock Affair
ExecutionAction	http://10.60.59.18:8090/oa/StockManage
		isAtomic	True
isCrossover	True

参照在发明内容中可信评价语义设计方法的步骤以及实施例1中提供的构造可信评价语义的具体实施步骤，可实现对于描述采购管理业务的可信评价语义中包含的可信评价概念集、可信评价概念属性集、可信评价概念关系集、可信评价概念关系属性集、可信评价概念层次和可信评价公理集的创建，

参照在发明内容部分中协作关系语义设计方法的步骤以及实施例1中提供的构造协作关系语义的具体实施步骤，可实现对于描述采购管理业务的协作关系语义中包含的协作关系概念集、协作关系概念属性集、协作关系概念关系集、协作关系概念关系属性集、协作关系概念层次和协作关系公理集的构建；

3，根据图4所示步骤B3，转换Web服务为语义Web服务。参照实施例1中语义Web服务本体的构造方法为采购管理服务构造包含服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义的语义Web服务本体文档StockManage.owl；

4，根据图4所示步骤A4，将采购管理服务的语义Web服务本体文档StockApplication.owl和StockManage.owl保存在语义Web服务本体库中，用户可以使用浏览器软件(例如Windows Internet Explorer 6.0及以上版本)访问语义Web本体文档并调用采购管理服务。

至此，本发明语义Web服务生成的具体实施方式已给出详细说明。本发明的系统同样可以使用C#，ASP或Delphi等其它程序设计语言来实现，程序的结构和功能与此完全相同，仅由于程序设计语言的不同而导致具体形式和具体编程方式略有不同，因此不进行一一的列举；与此类似的是语义Web服务本体的开发语言，除了使用OWL-S语言外，还可以使用WSML(Web Service ModelingLanguage)或SWSO(Semantic Web Services Ontology)等其它语言来描述，但语义Web服务本体的执行方式则完全相同，只是描述语义Web服务的本体语言在文档结构等形式上略有不同，因此同样不进行一一的列举。

本发明方法中对语义Web服务的演化所采用的技术实施方案如下：

第一，针对权利要求12中提出的根据用户需求对语义Web服务本体文档中包含的三类本体语义进行推理并根据推理结果调度语义Web服务本体的结构化文档，在已实现的语义Web服务生成的基础上，对已生成的满足现代服务业领域需求的语义Web服务进行演化，使其能够被自动发现、自动匹配和选择、自动组合；

第二，实现对已经生成的语义Web服务进行跨领域交叉应用，具体为，在进行面向复杂业务流程的语义Web服务的自动组合的实施过程中，自动的发现满足多个特定应用领域之间共性需求的语义Web服务，实现跨领域的语义Web服务自动组合。

下面分别结合附图5和附图6对语义Web服务本体推理机和语义Web服务演化过程的技术实施方案进行说明：实现语义Web服务的演化方法的语义Web服务本体推理机的内部结构如图5所示，具体包括：包括本体文档解析接口执行工具、语义Web服务本体推理执行模块和推理规则库。

本体文档解析接口执行工具由OWL-S的API工具和Java语言实现，用于读入已经生成的语义Web服务本体文档，并且解析语义Web服务本体文档中包含的三类本体语义数据。

语义Web服务本体推理执行模块中实现了四个推理执行接口：自动发现推理执行接口、可信性评价推理执行接口、自动匹配选择推理执行接口和自动组合推理执行接口，用于执行基于推理规则的推理操作并且返回推理结果。

推理规则库由四个推理规则库组成，分别是服务行为语义推理规则库、可信评价语义推理规则库、自动匹配和选择推理规则库、协作关系语义推理规则库，由OWL-S语言描述并保存关系数据库中。

推理操作执行时，通过OWL语言提供的OWL-QL本体数据查询语言实现对语义Web服务本体构造器构造的语义Web服务本体中包含的推理规则集进行条件关系查询，根据推理规则库中对应的实现自动发现、可信性评价、自动匹配和选择、自动组合的推理规则，对于读取到的当前语义Web服务本体的三类本体语义数据进行逻辑推理运算，返回推理结果。

语义Web服务本体推理机的执行过程如图5中箭头所示：

1，语义Web服务本体推理机的本体文档解析接口执行对已生出的语义Web服务本体的结构化文档数据的读取操作；

2，语义Web服务本体推理机的本体文档解析接口执行对已生出的语义Web服务本体的结构化文档中包含的三类本体语义数据进行解析；

3，语义Web服务本体推理机的语义Web服务本体推理执行模块实现对于推理规则库中提供的本体语义推理规则的解析；

4，语义Web服务本体推理机的语义Web服务本体推理执行模块调用推理规则，执行对于语义Web服务本体的结构化文档中包含的三类本体语义的推理操作；

5，语义Web服务本体推理机的本体文档解析接口执行工具输出本体语义的推理结果。

通过上述执行过程，语义Web服务本体推理机实现了语义Web服务演化过程中所包含的四个关键环节，具体是：

首先，基于服务行为语义推理的语义Web服务自动发现，发现满足业务功能需求的语义Web服务；

其次，基于可信评价语义推理的语义Web服务可信性评价，评价语义Web服务所提供的服务行为的可信性；

再次，基于服务行为语义推理和可信评价语义推理的语义Web服务自动匹配和选择，匹配和选择满足业务功能需求、具有高可信性、可用于组合的语义Web服务；

最后，基于协作关系语义的语义Web服务自动组合，组合成面向特定应用领域和跨领域交叉应用的满足复杂业务流程需求的语义Web服务组合。

下面将对语义Web服务演化的优选实施例进行描述，通过有关本发明具体实施方式的详细描述及附图可以更充分的理解本发明方法，但是，这些优选例只是为了解释及理解本发明，并不意味着本发明局限于某一特定的实施例。

以电力领域信息一体化工程中电力企业原料采购的完整业务流程的服务化架构需求为例，说明语义Web服务本体推理机在现代服务业领域中的具体实施方式。

下面给出电力企业原料采购业务流程的具体需求的描述信息，本领域技术人员应当理解，本实施例是为了解释及理解本发明方法的具体实施方式，并不局限于本实施例中给出的需求描述。

采购原料：电煤。

业务流程需求描述：生产管理部门申报，采购管理部门审批，确定符合要求的原料采购企业，签订采购合同，原料入库的同时财务部门转账付款。

本实施例涉及到本发明语义Web服务演化方法中语义Web服务的自动发现、可信性评价、自动匹配和选择、自动组合，最终目的是实现将已生成或者经过转换再生成的语义Web服务演化使其能够满足特定应用领域的复杂业务流程需求。

为实现满足电力领域业务流程的语义Web服务组合，参照权利要求书中权利要求10的步骤F1的方法将电力企业原料采购业务流程划分成若干独立的执行步骤，确定每个执行步骤中包含的功能需求点，将每个功能需求点作为语义Web服务组合的服务节点，具体执行步骤如下：

执行步骤1，电力企业的生产管理部门提出原料的采购申请，由生产管理部门负责执行；

执行步骤2，电力企业的采购管理管理部分审批采购申请，由采购管理部门负责执行；

执行步骤3，电力企业公开招标，确定中标单位，由采购管理部门负责执行；

执行步骤4，电力企业和中标单位签订采购合同，由采购管理部门负责执行；

执行步骤5，采购的生产原料入库，由生产管理部门负责执行；

执行步骤6，向中标单位支付货款，由财务管理部门负责执行。

根据每个执行步骤的功能需求描述，参照权利要求书中权利要求10的步骤F2的方法根据业务流程的每个功能需求点所属的特定应用领域，同时确定有服务节点是否具备领域交叉性，即根据当前服务节点的语义特征自动发现的语义Web服务是否还可应用于除电力领域之外的其他应用领域，不会影响当前业务的实施，每个服务节点和子节点都可对应于满足相应的业务功能需求的语义Web服务，具体如下：

服务节点1，采购申请服务(具有领域交叉性，例如还可应用于政务领域)；

服务节点2，采购审批服务(具有领域交叉形，例如还可应用于政务领域)；

服务节点3，招标管理服务(具有领域交叉形，例如还可应用于政务领域)；

子节点3.1，电煤销售服务(不具有领域交叉性)；

服务节点4，合同管理服务(具有领域交叉形，例如还可应用于政务领域)；

服务节点5，库存管理服务(具有领域交叉形，例如还可应用于政务领域和电子商务领域)；

服务节点6，财务转账服务(具有领域交叉形，例如还可应用于财务领域)。

上述五个语义Web服务都各自实现了一个可以单独使用的原子服务，又可以组合在一起协同工作实现原料采购业务的复杂业务流程。下面给出基于语义Web服务的演化方法所实现原料采购业务流程的具体实施例。

针对电力企业原料采购业务流程的每个服务节点所对应的业务功能需求，语义Web服务本体推理机可自动的发现采购申请服务、采购审批服务、电力原料销售服务、合同管理服务、库存管理服务和财务转账服务，下面以采购申请服务为例给出语义Web服务自动发现的具体实施方式：

实施例3：本实施例中语义Web服务的自动发现使用OWL-S语言实现服务行为语义推理规则，由语义Web服务推理机执行语义Web服务自动发现的推理操作。

以电力领域信息一体化工程中电力企业原料采购业务流程的采购申请服务需求为例，通过语义Web服务推理机实现对满足业务功能需求的语义Web服务进行自动发现，语义Web服务的描述文件类型是OWL。下面将结合附图6按照步骤进行介绍：

1，语义Web服务本体推理机基于采购申请业务的服务需求对当前已生成的语义Web服务本体中包含的服务行为语义进行解析，如图6步骤C1所示；

2，语义Web服务推理机调用服务行为语义推理规则的执行接口，根据采购申请业务的服务需求对当前所有语义Web服务本体的服务行为语义进行推理，如图6步骤C2所示；

3，通过语义Web服务推理机对实施例2中已转换再生成的采购申请服务的语义Web服务本体的服务行为语义的推理，如实施例2所示，由于StockApplication.owl中BusinessFunction概念的属性值的含义满足业务需求，并且交叉性概念的属性值为True，因此推理当前语义Web服务可跨领域交叉应用于电力企业原料采购业务，如图6步骤C3所示，将StockApplication.owl作为语义Web服务自动发现的推理结果。

电力企业原料采购业务流程中除了采购申请服务以外的其他语义Web服务的自动发现具体实施方式均可参照实施例3，在此不进行一一的列举。

需要说明的是，如果是特定应用领域的专有业务(例如电煤销售服务)，在服务行为语义推理规则中，描述电煤销售服务的语义Web服务本体中服务行为语义的交叉性概念的属性值必须是False。

通过语义Web服务本体推理机的推理操作，自动发现了如下语义Web服务，满足服务节点和子节点的业务功能需求：

服务节点1，采购申请服务，推理结果(StockApplication.owl)；

服务节点2，采购审批服务，推理结果(StockExamineApprove.owl)；

服务节点3，招标管理服务，推理结果(InvitePublicBiddingManage.owl)；

子节点3.1，电煤销售服务，推理结果(GDElectricCoal.owl，EcectriclCoaBusiness.owl，AUElectricPower.owl)；

服务节点4，合同管理服务，推理结果(BargainManage.owl)；

服务节点5，库存管理服务，推理结果(EnterpriseAssetManage.owl)；

服务节点6，财务转账服务，推理结果(FinancialAffairPayment.owl)。

在语义Web服务本体推理机自动的发现了满足服务节点的业务功能需求的语义Web服务之后，对这些语义Web服务进行可信性评价，下面以电煤销售服务为例，给出语义Web服务可信性评价的具体实施方式：

实施例4：本实施例中语义Web服务的可信性评价使用OWL-S语言实现可信评价语义推理规则，由语义Web服务本体推理机执行语义Web服务可信评价的推理操作。

以电力领域信息一体化工程中电力企业原料采购业务流程的电煤销售服务需求为例，基于对电煤销售服务的自动发现推理结果，语义Web服务本体推理机基于可信评价语义推理规则对自动发现推理结果中包含的所有的电煤销售服务的语义Web服务本体中包含的可信评价语义进行推理，语义Web服务的描述文件类型是OWL。下面将结合附图6按照步骤进行介绍：

1，语义Web服务本体推理机对当前已自动发现的电煤销售服务的语义Web服务本体中包含的可信评价语义进行解析，如图6步骤D1所示；

2，语义Web服务推理机调用可信评价语义推理规则的执行接口，根据电煤采购业务的客观行为可信性和主观预期可信性对实施例3中已经自动发现的电煤销售服务的语义Web服务本体的可信评价语义进行推理，如图6步骤D2所示；

3，语义Web服务本体推理机基于可信评价语义推理规则对三个语义Web服务本体文档GDElectricCoal.owl(服务1)、EcectriclCoaBusiness.owl(服务2)、AUElectricPower.owl(服务3)中的可信评价语义的概念属性和关系属性进行解析，如图6步骤D3所示，推理出可信性评价结论。

在表8中比较了三个语义Web服务本体的可信评价语义中包含的可信评价概念的属性值，如表8中所示，服务1和服务3的可信评价概念集中包含的可信客体概念和信任主体概念的概念属性值都存在着“非”含义的属性值，如InCapable、InPerformable、InExistent等等。

表8

可信评价概念	服务1	服务2	服务3
				RequirementObject	Consistent	Consistent	Consistent
CapabilityObject	InCapable	Capable	InCapable
				CommitmentObject	Committed	Committed	InCommitted
PerformanceObject	InPerformable	Performable	InPerformable
				ExistenceObject	InExistent	Existent	Existent
ReliabilitySubject	UnReliable	Reliable	UnReliable
				PersistenceSubject	Non-Persistent	Persistent	Persistent
HonestySubject	DisHonest	Honest	Honest
				AnticipationSubject	InAccordant	Accordant	InAccordant
ConclusionSubject	Not-Trustee	Trustee	Not-Trustee

表9

服务行为语义推理结果	服务1	服务2	服务3
				信任主体概念关系属性值	Non-Trusted	Trusted	Non-Trusted

在表9中给出了可信评价语义的推理结果，参照在发明内容中可信评价语义设计方法中的步骤以及实施例1中提供的构造可信评价语义的可信评价公理的具体实施步骤，当可信客体概念的属性值为“非”时，不满足可信评价公理TEX1、TEX3、TEX5和TEX7成立的前提条件，当信任主体概念的属性值为“非”时，不满足可信评价公理TEX2、TEX4、TEX6、TEX8、TEX9和TEX10成立的前提条件，可信客体概念之间的关系属性为UnTrustworthy，可信客体概念和信任主体概念之间的关系属性值为DisTrust，信任主体概念之间的关系属性值为Non-Trusted，如表9中所示，由于服务2的可信评价语义的信任主体概念之间的关系属性值为Trusted，表明满足从TEX1到TEX10的所有可信评价公理，即满足含义为“可信”的所有可信评价语义推理规则，因此，将StockApplication.owl作为语义Web服务自动发现的推理结果。

电力企业原料采购业务流程中除了电煤销售服务以外的其他语义Web服务的可信性评价具体实施方式均可参照实施例4，在此不进行一一的列举。

在语义Web服务本体推理机对自动发现的满足服务节点的业务功能需求的语义Web服务进行了可信性评价之后，下面以电煤销售服务为例，给出语义Web服务自动匹配和选择的具体实施方式：

实施例5：本实施例中语义Web服务的自动匹配和选择使用OWL-S语言实现语义Web服务的自动匹配和选择的推理规则，由语义Web服务本体推理机执行语义Web服务的自动匹配和选择操作。

以电力领域信息一体化工程中电力企业原料采购业务流程的电煤销售服务需求为例，通过语义Web服务推理机实现对具备满足服务节点的业务功能需求并且具备高可信性的电煤销售服务的语义Web服务本体进行自动匹配和选择，语义Web服务的描述文件类型是OWL。面将结合附图6按照步骤进行介绍：

1，语义Web服务本体推理机将自动发现的电煤销售服务的服务行为推理结果和可信评价推理结果进行解析，如图6步骤E2所示；

2，语义Web服务推理机调用自动匹配和选择推理规则的执行接口，从电煤销售服务的语义Web服务自动发现和可信性评价的推理结果中匹配具备可信性的电煤销售服务的语义Web服务本体，如图6步骤E4所示；

3，语义Web服务本体推理机将所匹配的电煤销售服务的语义Web服务本体作为推理结果，如表10所示：

表10

服务节点	自动匹配和选择的推理结果
		3.1，电煤销售服务	EcectriclCoaBusiness.owl

电力企业原料采购业务流程中所有服务节点所对应的语义Web服务的自动

匹配和选择的具体实施方式均可参照实施例5，在此不进行一一的列举。

在语义Web服务本体推理机对满足业务流程中服务节点的业务功能需求的语义Web服务进行了可信性评价之后，下面以电力企业原料采购业务流程为例，给出语义Web服务自动组合的具体实施方式：

实施例6：本实施例中语义Web服务的自动组合使用OWL-S语言实现协作关系语义推理规则，由语义Web服务本体推理机执行语义Web服务的自动组合操作。

以实现电力企业原料采购业务流程需求的语义Web服务组合中所包含的部分语义Web服务的自动组合为例，通过语义Web服务推理机实现对自动匹配和选择的语义Web服务本体进行自动组合，语义Web服务的描述文件类型是OWL。面将结合附图6按照步骤进行介绍：

1，语义Web服务本体推理机将自动匹配和选择的语义Web服务的协作关系语义进行解析，如图6步骤F3、F4和F6所示；

根据实施例5的语义Web服务自动匹配和选择的推理结果，按照跨领域交叉应用的特征建立的协作关系如表11所示，在表11中所示的语义Web服务的领域交叉应用关系是由服务行为语义的应该用领域概念和交叉性概念的概念属性提供的，本领域技术人员应当理解，表11是为了说明基于服务行为语义和协作关系语义推理实现的跨领域交叉应用的语义Web服务的自动组合，由于描述业务功能的语义Web服务和描述业务流程的语义Web服务组合不仅局限于某个特定应用领域，因此在电力企业采购管理业务流程的服务节点上对应的自动匹配和选择的语义Web服务还可以应用于除电力领域以外的其他应用领域，

表11

服务节点	跨领域交叉应用关系
		采购申请服务	Char[isCrossover]＝[True]&char[ApplicationDomain]＝[GovernmentOfficalAffairs，ElectricPower]
采购审批服务	Char[isCrossover]＝[True]&char[ApplicationDomain]＝[GovernmentOfficalAffairs，ElectricPower]
		招标管理服务	Char[isCrossover]＝[True]&char[ApplicationDomain]＝[GovernmentOfficalAffair，ElectricPower]
电煤销售服务	Char[isCrossover]＝[False]&char[ApplicationDomain]＝[ElectricPower]
		合同管理服务	Char[isCrossover]＝[True]&char[ApplicationDomain]＝[GovernmentOfficalAffairs，ElectricPower]
库存管理服务	Char[isCrossover]＝[True]&char[ApplicationDomain]＝[GovernmentOfficalAffaisr，ElectricPower]
		财务转账服务	Char[isCrossover]＝[True]&char[ApplicationDomain]＝[GovernmentOfficalAffairs，ElectricPower，FinancialAffairs]

在推理结果中包含的语义Web服务之间按照执行条件的特征建立的协作关系如表12所示，按照执行次序的特征建立的协作关系如表13所示：

表12

服务节点	执行条件关系(PreCheckout，PostCheckout)
		采购申请服务	(ProcessStart，char[ApplicationTable]＝[Tab，submit()])
采购审批服务	(char[StockApplicationTable]，char[Approve]＝[Yes])
		招标管理服务	(char[Approve]＝[Yes]，StartInvitePublicBidding)

服务节点	执行条件关系(PreCheckout，PostCheckout)
		电煤销售服务	(StartInvitePublicBidding，InvitePublicBiddingOver)
合同管理服务	(InvitePublicBiddingOver，BargainSignOver)
		库存管理服务	(BargainSignOver，char[GoodsInStorage]＝[Yes])
财务转账服务	(char[GoodsInStorage]＝[Yes]，char[CheckPayment]＝[Yes])

表13

服务节点序列	执行次序关系(InvokeOrder)
		采购申请服务	Char[InvokeOrder]＝[Sequence]
采购审批服务	Char[InvokeOrder]＝[Sequence，RollBack]
		招标管理服务	Char[InvokeOrder]＝[Sequence，Split]
电煤销售服务	Char[InvokeOrder]＝[Sequence，Merge]
		合同管理服务	Char[InvokeOrder]＝[Sequence，RollBack]
库存管理服务	Char[InvokeOrder]＝[Sequence，InterCurrent]
		财务转账服务	Char[InvokeOrder]＝[Sequence，InterCurrent]

2，语义Web服务推理机调用协作关系语义推理规则的执行接口，根据电力企业采购管理业务流程的需求对实施例5中已经自动匹配和选择的语义Web服务本体的协作关系语义进行推理，如图6步骤F8所示；

3，语义Web服务本体推理机将所组合的语义Web服务本体的调用次序关系作为推理结果，如表14所示：

表14

服务节点调用次序关系	自动组合的推理结果
		(采购申请服务，采购审批服务)	char[InvokerOrder]＝[Sequence]
(采购审批服务，招标管理服务)	char[InvokerOrder]＝[Sequence]

服务节点调用次序关系	自动组合的推理结果
		(招标管理服务，电煤销售服务)	char[InvokerOrder]＝[Sequence]
(电煤销售服务，合同管理服务)	char[InvokerOrder]＝[Sequence]
		(合同管理服务，库存管理服务)	char[InvokerOrder]＝[Sequence]
(合同管理服务，财务转账服务)	char[InvokerOrder]＝[Sequence]

库存管理服务和财务转账服务的调用执行结束后，电力企业原料采购业务流程中所有服务节点所对应的语义Web服务的组合的具体实施方式到此结束，应用于业务流程的语义Web服务自动组合的具体实施方式均可参照实施例6。

实施例7：使用JSP语言、Java语言和OWL-S语言，应用Java虚拟机工具、OWL-S的API工具和Struts框架、Spring框架实现了由语义Web服务本体构造器、语义Web络服务本体转换器和语义Web服务本体推理机构成本发明的语义Web服务生成和演化方法的具体实施框架系统，如图7所示，作为本发明的语义Web服务生成和演化方法的系统，实现的功能有：

1，在语义Web服务的生成阶段，为运行在Web上的现代服务业领域的应用软件资源提供的业务功能创建和构造包含服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义的语义Web服务本体，发布语义Web服务到Web上，生成现代服务业领域内的语义Web服务资源；

2，在语义Web服务的演化阶段，针对现代服务业领域内具体行业相关(如电信、电力、政务等行业)的业务功能和业务流程的需求，实现了对于满足业务功能需求的语义Web服务的自动发现、可信性评价，实现了满足业务流程需求的语义Web服务的自动匹配和选择、自动组合。

实施例8：使用RDF、WSMO或SWSO的本体文档程序设计语言替代实施例1和实施例2中的WSDL、BPEL和OWL-S语言，可以实现对于本发明的语义Web服务本体文档的构造和转换；使用XML、RDF或SWRL的本体语义推理规则描述语言替代实施例3、实施例4、实施例5和实施例6中的OWL-S语言，也可以实现本发明的服务行为语义推理规则、可信评价语义推理规则和协作关系语义推理规则。

实施例9：使用ASP、C#、WSMO或SWSO的程序设计语言及其编译运行工具替代实施例7中的JSP、Java、OWL-S语言和工具，也可以实现本发明的语义Web服务生成和演化方法的具体实施框架系统。

本发明的语义Web服务本体的服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义的构造同样可以使用RDF、WSMO或SWSO等其它本体开发语言来实现，程序的结构和功能与此完全相同，仅由于程序设计语言的不同而导致具体形式和具体编程方式略有不同，因此不进行一一的列举。与此类似的是三类本体语义推理规则的设计实现，除了使用OWL-S语言外，还可以使用XML、RDF或SWRL等其它语言来设计实现，但服务行为语义推理规则、可信评价语义推理规则和协作关系语义推理规则的本体文档结构和执行方式则完全相同，只是由于本体语义推理规则的描述形式上略有不同，因此同样不进行一一的列举。

Claims (10)

1.一种语义Web服务本体，其特征是，语义Web服务本体由服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义三部分构成，

所述的服务行为语义具体为：

从业务功能的视角根据现代服务业领域的软件服务提供商声明的其已公开发布并运行在Web上的应用软件和Web服务的服务行为特征建立的本体语义；

从用户需求的视角针对用户所需的服务需求建立的描述现代服务业领域的应用软件和Web服务提供的服务行为特征的本体语义；

所述的可信评价语义具体为：

从软件可信性的视角结合现有的对现代服务业领域的应用软件和Web服务的第三方测试报告和用户使用报告提供的监测数据建立的描述现代服务业领域的语义Web服务所提供的服务行为的客观可信评价结论的本体语义；

从对语义Web服务所提供的服务行为的主观期望的视角根据语义Web服务的客观可信评价结论建立的描述现代服务业领域的语义Web服务所提供的服务行为的主观信任评价结论的本体语义；

所述的协作关系语义具体为：

从业务流程的视角根据已公开发布并运行在Web上的应用软件和Web服务在现代服务业领域中包含的相同或不同的特定应用领域中的协作关系特征建立的本体语义；

根据属于相同的特定应用领域的语义Web服务之间的调用次序、输入和输出的校验结果、优先级关系建立的描述本领域内语义Web服务之间的协作关系的本体语义；

根据跨领域交叉应用的语义Web服务之间的领域共性关系建立的描述分属不同的特定应用领域的语义Web服务之间的协作关系的本体语义。

2.按照权利要求1所述的语义Web服务本体，其特征是，

所述的服务行为特征，包括应用领域、业务功能、服务需求、执行动作、原子性和交叉性，具体是：

应用领域描述为应用软件和Web服务所属的特定应用领域；

业务功能描述为应用软件和Web服务能够提供的业务功能；

服务需求描述为用户要求实现的业务功能需求信息；

执行动作描述为业务功能调用接口的调用方式；

原子性描述为是否可再分解为若干个具备独立业务功能的语义Web服务；

交叉性描述为是否具有领域的交叉性，即是否能够跨领域交叉应用；

所述的客观可信评价结论包括需求、性能、委托、执行和生存，具体是：

需求描述为在运行时服务行为是否与用户的需求相一致的客观评价结论；

性能描述为在运行时服务行为是否达到需求要求的客观评价结论；

委托描述为服务行为是否满足在指定的时间和环境下为指定的对象提交输出或完成服务的客观评价结论；

执行描述为服务行为是否具备在规定的时间和环境下无失效运行的客观评价结论；

生存描述为在失效出现后，是否具备继续提供服务并在规定时间内恢复失效服务的能力的客观评价结论；

所述的主观信任评价结论包括可靠性、持续性、诚信、预期和结论，具体是：

可靠性描述为对于在规定的条件下能正常运行的概率给出的主观评价结论；

持续性描述为服务行为是否具有连贯性的主观评价结论；

诚信描述为语义Web服务是否具有诚信性的主观评价结论；

预期描述为用户需求和实际服务效果是否符合预期的主观评价结论；

结论描述为服务行为是否可信的主观评价结论；

所述的协作关系特征包括协作关系标注、组合节点、前置校验、后置校验、调用次序和节点优先级，具体是：

协作关系标注描述为是否可作为语义Web服务组合中的服务节点；

组合节点描述为作为语义Web服务组合中服务节点的标识，具有唯一性；

前置校验描述为在语义Web服务组合中服务调用动作的执行操作开始之前需要满足的限定条件的验证信息；

后置校验描述为在语义Web服务组合中服务调用动作的执行操作结束之后需要满足的限定条件的验证信息；

调用次序描述为服务节点在运行时和语义Web服务组合中其他的语义Web服务之间的调用次序关系的类型信息；

节点优先级描述为在语义Web服务组合中对于当前语义Web服务的调用操作的优先性限定条件。

3.按照权利要求1或2所述的语义Web服务本体，其特征是，所述的语义Web服务本体，是通过语义Web服务本体构造器，在语义Web服务本体中构造服务行为语义、可信评价语义和协作关系语义三类本体语义；创建语义Web服务本体的具体过程是：

首先，对已公开发布并运行在Web上的应用软件的业务功能接口和Web服务的Web服务描述文件中所包含的语义特征进行解析；

其次，在上步骤基础上分别构造服务行为语义、协作关系语义和可信评价语义，作为当前创建的语义Web服务本体中包含的语义描述信息；

第三，以三类本体语义作为数据结构，整合现有的本体语言所提供的本体文档类型创建一个完整的语义Web服务本体；

最后，使用可读取记录介质将语义Web服务本体存储并发布到Web上，作为当前生成的语义Web服务的唯一的服务资源标识，介质是光盘、硬盘、移动硬盘或网络设备。

4.一种语义Web服务本体的用途，是用于现代服务业领域的基于语义Web服务本体的语义Web服务的生成演化方法。

5.按照权利要求4所述的语义Web服务本体的用途，其特征是，基于语义Web服务本体的语义Web服务的生成演化方法有语义Web服务的生成过程和语义Web服务的演化过程；

所述的语义Web服务的生成过程，是基于语义Web服务本体的语义Web服务的生成或将Web服务转换成语义Web服务；

其中的语义Web服务的生成是通过语义Web服务本体构造器，将创建的语义Web服务本体作为现代服务业领域的语义Web服务发布在Web上；

其中的将Web服务转换成语义Web服务，是通过语义Web服务本体转换器，将Web服务描述文件转换成包含三类本体语义的语义Web服务本体，并作为现代服务业领域的语义Web服务发布在Web上；

所述的语义Web服务的演化过程，有通过语义Web服务本体推理机，基于语义Web服务本体的语义Web服务进行自动发现、可信性评价、自动匹配和选择、自动组合的步骤；

其中的自动发现，是基于服务行为语义的本体语义推理实现对现代服务业领域的语义Web服务进行的自动发现；

其中的可信性评价，是基于可信评价语义的本体语义推理实现对现代服务业领域的语义Web服务进行的可信性评价；

其中的自动匹配和选择，是基于服务行为语义和可信评价语义的语义推理结果实现对现代服务业领域的语义Web服务进行的自动匹配和选择；

其中的自动组合，是基于协作关系语义的本体语义推理实现对现代服务业领域中包含的特定应用领域和跨领域交叉应用的多个可匹配和选择的语义Web服务进行的自动组合；

语义Web服务本体的生成演化过程是通过计算机实现的，并通过计算机读取语义Web服务本体的记录。

6.按照权利要求4或5所述的语义Web服务本体的用途，其特征是，所述的将Web服务转换成语义Web服务，有以下步骤：

首先，解析Web服务描述文件的语法结构特征，确定Web服务描述文件的文档类型是否与语义Web服务本体的本体文档类型兼容；

其次，如果文档类型兼容，将当前Web服务的Web服务描述文件中包含的结构化的文档数据直接写入为当前Web服务创建的语义Web服务本体中，转换Web服务为语义Web服务；

最后，存储并在Web上发布转换后的语义Web服务本体，生成语义Web服务。

7.按照权利要求4或5所述的语义Web服务本体的用途，其特征是，所述的语义Web服务进行的自动发现，有以下步骤：

首先，针对语义Web服务提供的服务行为是否与用户的服务需求相一致的原则建立服务行为和服务需求之间的约束关系；

其次，根据服务行为和服务需求之间的约束关系建立服务行为语义推理规则集，并采用现有的本体语言实现；

最后，基于服务行为语义推理规则对当前构造的语义Web服务本体的服务行为语义进行自动推理，发现满足服务需求的语义Web服务本体，将发现的语义Web服务本体作为推理结果自动的呈现给用户。

8.按照权利要求4或5所述的语义Web服务本体的用途，其特征是，所述的语义Web服务进行的可信性评价，有以下步骤：

首先，针对语义Web服务提供的服务行为是否符合预期的原则建立客观可信评价结论和主观信任评价结论之间的约束关系；

其次，根据客观可信评价结论和主观信任评价结论之间的约束关系建立可信评价语义推理规则集，并采用现有的本体语言实现；

最后，基于可信评价语义推理规则对已经生成的语义Web服务的语义Web服务本体中包含的可信评价语义进行自动推理，将推理出的语义Web服务本体的可信评价结论写入语义Web服务本体中。

9.按照权利要求4或5所述的语义Web服务本体的用途，其特征是，所述的语义Web服务进行的自动匹配和选择，有以下步骤：

首先，针对当前的语义Web服务提供的服务行为必须与用户的服务需求相一致并且为当前的语义Web服务提供的服务行为必须符合预期，确立语义Web服务的自动匹配和选择的原则；

其次，根据语义Web服务的自动匹配和选择的原则建立服务行为语义推理结果和可信评价语义推理结果之间的约束关系，具体表述为，

如果一个语义Web服务能够被自动发现，那么这个语义Web服务是可匹配的，如果一个可匹配的语义Web服务是可信的，那么这个语义Web服务是可选择的；

第三，根据服务行为语义推理结果和可信评价语义推理结果之间的约束关系，建立自动匹配和选择的推理规则集，并采用现有的本体语言实现；

最后，基于语义Web服务自动匹配和选择的推理规则对自动发现和可信性评价之后的当前语义Web服务本体进行自动推理，推理出满足匹配和选择要求的语义Web服务。

10.按照权利要求4或5所述的语义Web服务本体的用途，其特征是，所述的语义Web服务进行的自动组合，有以下步骤：

首先，将业务流程分解成若干独立的执行步骤，确定每个执行步骤中包含的功能需求点，将每个功能需求点作为语义Web服务组合的服务节点；

其次，根据业务流程的每个功能需求点所属的特定应用领域，确定语义Web服务组合中包含的所有服务节点是否具备领域交叉性；

第三，根据功能需求点之间的执行条件和执行次序的特征，确定属于同一特定应用领域的服务节点之间的协作关系；

所述的特定应用领域，是指应用于以互联网为硬件基础设施、以Web为运行环境的现代服务业领域中具有业务共性特征的行业；

第四，根据业务流程的跨领域交叉应用的特征，确定分别属于不同的特定应用领域的服务节点之间的协作关系；

所述的跨领域交叉应用，是指需要属于现代服务业领域内多个行业的语义Web服务共同完成的业务流程；

第五，建立所有服务节点之间的协作关系和语义Web服务本体的协作关系语义之间的映射关系；

第六，根据服务节点之间的协作关系和语义Web服务本体的协作关系语义之间的约束关系建立协作关系语义推理规则集；

第七，基于协作关系语义推理规则对按照权利9的方法获取的可选择的语义Web服务的语义Web服务本体中包含的协作关系语义进行自动的推理，推理出满足服务节点之间协作需求的可组合的语义Web服务；

最后，将推理出的可组合的语义Web服务的当前语义Web服务本体作为推理结果集，以流程图的形式呈现给用户。

Images