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Web服务作为面向服务计算范型的主要实现技术，能有效提高异构环境下分布式应用的开发效率，降低其开发成本。而Web服务应用系统的运行时质量保证及优化则可以通过采用监测机制实现。但是，由于Web服务具有高度的分布性、动态性，自主性等特点，Web服务应用系统的系统行为难以预期，这对Web服务应用的监测提出了很大的挑战。
论文首先分析了Web服务系统的监测需求，确定了Web服务QoS监测，流程运行时监测以及复合服务QoS评估三个方面的研究内容。在对以上问题进行深入分析的基础上，论文设计了一种基于监测事件时序图匹配的流程运行时监测方法。通过将BPEL流程转换成对应的监测事件时序图，并在运行时将监测事件与时序图进行动态匹配，解决了流程运行时监测中的监测事件展现乱序，流程执行路径难以确定等问题；通过综合考虑流程结构，流程执行历史信息和成员Web服务QoS，设计了一种复合服务QoS评估方法，能够对业务流程运行时动态服务绑定下的QoS进行评估，为业务流程的设计及运行时的服务选择提供了有力的依据。
最后论文基于网驰服务计算平台，设计和实现了服务计算平台监测工具，将前述研究成果引入其中。并通过在线旅游预订的应用案例，对监测工具进行了功能性测试。