Web服務(wù)可信評價(jià)方法研究路線圖

◆張軍偉李德玉范小芹

（1.山西大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 山西 030006；2.山西醫(yī)科大學(xué)管理學(xué)院 山西 030001）

Web服務(wù)可信評價(jià)方法研究路線圖

◆張軍偉1，2李德玉1范小芹1

（1.山西大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 山西 030006；2.山西醫(yī)科大學(xué)管理學(xué)院 山西 030001）

Web服務(wù)技術(shù)正在改變組織和機(jī)構(gòu)部署應(yīng)用的方式，現(xiàn)在已得到了廣泛關(guān)注。Web服務(wù)最吸引人的地方在于已有服務(wù)的組合能夠創(chuàng)建新的增值服務(wù)。為了使Web服務(wù)能夠有效地組合，組合進(jìn)程需要保證參與某一特定組合服務(wù)的組件服務(wù)比其他提供相同功能的服務(wù)更可信。本文分析討論了Web服務(wù)可信的不確定性，提出Web服務(wù)可信評價(jià)方法研究路線圖，倡導(dǎo)基于不確定性理論和方法對Web服務(wù)可信進(jìn)行建模，并在其中融入系統(tǒng)論和社會網(wǎng)絡(luò)的理論和方法，將基于可信的服務(wù)選擇和服務(wù)組合有機(jī)地結(jié)合起來，將服務(wù)消費(fèi)者的可信、服務(wù)提供者的可信與Web服務(wù)的可信有機(jī)地結(jié)合起來，解決服務(wù)消費(fèi)者的個(gè)性化選擇、新服務(wù)參與競爭、由組件服務(wù)可信導(dǎo)出組合服務(wù)可信等問題。這種新的Web服務(wù)可信評價(jià)方法應(yīng)該保持普遍性和一致性，將上述幾個(gè)問題的求解納入到同一個(gè)可信評價(jià)模型。本文提出的Web服務(wù)可信研究路線圖試圖為Web服務(wù)可信研究提供啟迪和指導(dǎo)。

Web服務(wù)；可信性評價(jià)；不確定性；服務(wù)選擇；服務(wù)組合

0 引言

當(dāng)前，軟件所處的環(huán)境呈現(xiàn)出新的特征，需要研究新的軟件開發(fā)方法與技術(shù)以適應(yīng)這些特征。很多組織和機(jī)構(gòu)出于管理的需要部署了許多應(yīng)用。不同的應(yīng)用之間經(jīng)常需要相互交互。面向服務(wù)（Service Oriented Computing，SOC）程序設(shè)計(jì)作為一種新的軟件范型，為那些需要集成眾多應(yīng)用的組織和機(jī)構(gòu)提供了一種新的方法?！懊嫦蚍?wù)”現(xiàn)已成為軟件領(lǐng)域的主流思想之一，各種基于服務(wù)的軟件應(yīng)用給人們的日常生活、金融、醫(yī)療、生產(chǎn)、通信、交通等領(lǐng)域帶來了巨大變化。與此同時(shí)，用戶訪問呈現(xiàn)出分散化的趨勢，對軟件系統(tǒng)的可信性提出了更為嚴(yán)格的要求。

Web服務(wù)作為SOC中服務(wù)概念的一種具體表現(xiàn)形式和功能載體，是一個(gè)平臺獨(dú)立的、松耦合的、自包含的應(yīng)用程序，可使用開放的XML標(biāo)準(zhǔn)來描述、發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、協(xié)調(diào)、配置及訪問[1，2]，適用于分布式的互操作的應(yīng)用環(huán)境。與傳統(tǒng)軟件相比，Web服務(wù)的應(yīng)用環(huán)境存在極大的不確定性，如訪問的用戶類型、并發(fā)用戶數(shù)量、Web 服務(wù)調(diào)用的裝載模式和訪問方式等。另外，Web 服務(wù)的發(fā)布、展現(xiàn)和綁定都是動(dòng)態(tài)完成的，具有很高的不確定性和不可見性。

網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的 Web 服務(wù)大多結(jié)構(gòu)簡單、功能單一，不能很好地滿足復(fù)雜業(yè)務(wù)需求，所以Web服務(wù)組合應(yīng)用而生。一個(gè)基本服務(wù)是一個(gè)完成某一特定任務(wù)的獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)可訪問進(jìn)程。兩個(gè)或多個(gè)基本服務(wù)的組合可以產(chǎn)生一個(gè)新的服務(wù)，這個(gè)新的服務(wù)可以執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)，而這個(gè)復(fù)雜的任務(wù)是任何一個(gè)基本服務(wù)無法獨(dú)立完成的。在這種情況下，包含基本服務(wù)的那個(gè)新服務(wù)叫做組合服務(wù)，而那些被包含的基本服務(wù)叫做組件服務(wù)。構(gòu)造組合服務(wù)的過程可以不斷迭代進(jìn)行，也就是說，一個(gè)組合服務(wù)可以作為另一個(gè)更復(fù)雜組合服務(wù)的組件服務(wù)。Web 服務(wù)不僅能夠在組織的管理域內(nèi)組合集成，也能在組織的管理域之間組合集成[3]。Web服務(wù)的強(qiáng)大就在于此，它可以動(dòng)態(tài)地集成組合服務(wù)去執(zhí)行新的任務(wù)，引導(dǎo)新的事務(wù)[3，4]。

隨著Web服務(wù)市場的不斷發(fā)展，不同的服務(wù)提供者提供了很多執(zhí)行相同任務(wù)的服務(wù)。此時(shí)，服務(wù)消費(fèi)者不僅需要知道一個(gè)Web服務(wù)能夠做什么，還需要知道這個(gè)服務(wù)做得有多好[5]。如何合理地選擇合適的Web服務(wù)已經(jīng)成為Web服務(wù)研究領(lǐng)域一個(gè)重要的課題。服務(wù)選擇不僅是與服務(wù)直接交互的需要，也是集成組合服務(wù)的需要。當(dāng)服務(wù)消費(fèi)者從眾多執(zhí)行相同功能的Web服務(wù)中選擇期望的Web服務(wù)時(shí)，Web服務(wù)的非功能特性成了非常重要的指標(biāo)，比方說QoS（Quality of Service）、可信等。這些特性不僅適用于基本服務(wù)，也適用于組合服務(wù)。

服務(wù)選擇是一項(xiàng)困難的任務(wù)，因?yàn)樗枰鎸﹂_放和松耦合環(huán)境的挑戰(zhàn)。隨著網(wǎng)絡(luò)性能的動(dòng)態(tài)變化，一個(gè)特定Web服務(wù)所提供的QoS不是確定的，也不是可預(yù)見的。這將產(chǎn)生Web服務(wù)的可信問題，也就是說哪一個(gè)Web服務(wù)更可能提供消費(fèi)者所期望的QoS。應(yīng)該基于過去的體驗(yàn)和反饋來創(chuàng)建可行的可信評價(jià)方法，通過可信評價(jià)方法在候選Web服務(wù)集中選擇更可信的服務(wù)。如何創(chuàng)建可行的Web服務(wù)可信評價(jià)模型，是當(dāng)前服務(wù)選擇和服務(wù)組合研究領(lǐng)域的重要課題。

在《未來10年中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略· 信息科學(xué)》 一書中，專家們將面向服務(wù)的軟件設(shè)計(jì)方法與技術(shù)和高可信軟件理論與工程方法列為軟件技術(shù)的兩個(gè)發(fā)展方向。Web服務(wù)作為新的軟件形式，與傳統(tǒng)軟件之間有許多不同之處，研究可信Web服務(wù)具有重要的意義。

1 相關(guān)工作

QoS被視作是選擇服務(wù)時(shí)需要考量的重要指標(biāo)。QoS在各種文獻(xiàn)中已經(jīng)討論了很多，它被不同的方式定義，用不同的指標(biāo)來測量。為了給特定的應(yīng)用選擇合適的服務(wù)，研究者們已經(jīng)在QoS感知的服務(wù)選擇和服務(wù)組合方面做了很多研究工作[6]。Zeng等人在文獻(xiàn)[2]中提出了AgFlow。這是一個(gè)中間件平臺，能執(zhí)行質(zhì)量驅(qū)動(dòng)的服務(wù)組合。AgFlow在組合服務(wù)級優(yōu)化服務(wù)選擇，將Web服務(wù)選擇問題表示成QoS屬性上的效用函數(shù)的最大化問題。在這篇文章中，作者沒有考慮如何獲得各QoS屬性的權(quán)重值，這些權(quán)重值都是直接指定的。Dou等人在文獻(xiàn)[6]中引入層次分析法，將用戶的偏好和優(yōu)先級都轉(zhuǎn)換為權(quán)重，并利用層次分析法提出了QoS感知的服務(wù)評價(jià)方法，用來解決共享服務(wù)的共選問題。在這種方法中，各權(quán)重值是計(jì)算出來的。以上這兩篇文章中都使用精確的QoS值來進(jìn)行服務(wù)選擇，沒有考慮服務(wù)選擇中QoS的不確定性。Fu等人在文獻(xiàn)[7]中設(shè)計(jì)了QoS的不確定表示方法，利用區(qū)間數(shù)比較的可能度方法和逼近理想點(diǎn)的多屬性決策方法，建立基于不確定QoS信息的Web服務(wù)選擇模型。在這篇文章中，作者沒有考慮QoS值的概率分布情況。

全面地獲取一個(gè)服務(wù)的QoS是比較困難的，因?yàn)椴豢赡芙o每一個(gè)服務(wù)消費(fèi)者都安裝一個(gè)QoS測量裝置。況且不同的服務(wù)消費(fèi)者偏好不同的質(zhì)量屬性。服務(wù)消費(fèi)者并不關(guān)心某一質(zhì)量屬性的具體數(shù)值是多少，在乎的是自己的主觀感受，即QoE[8]。QoE（Quality of Experience）是指用戶對設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)，應(yīng)用或業(yè)務(wù)的質(zhì)量和性能（包括有效性和可用性等方面）的綜合主觀感受，也就是從業(yè)務(wù)應(yīng)用的舒適度來定義的。正因?yàn)槿绱耍芏嘌芯空邚目尚藕托抛u(yù)等主觀的角度來研究服務(wù)選擇和服務(wù)組合。

可信在服務(wù)選擇中也扮演著重要角色。在一個(gè)開放和動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，Web服務(wù)的可信是服務(wù)被廣泛采用的先決條件[3，9]，應(yīng)該制定一系列可信指標(biāo)和框架來保證Web服務(wù)的可信?；趯尚盼墨I(xiàn)的綜合，Aljazzaf 等人在文獻(xiàn)[10]中提出了可信的定義和原理，這些構(gòu)成了Web服務(wù)可信的基礎(chǔ)。Singh在文獻(xiàn)[11]中描述了在可信Web服務(wù)組合中所要面臨的挑戰(zhàn)和研究問題，試圖引導(dǎo)先進(jìn)的可信評價(jià)和管理方法。

Web服務(wù)中基于信譽(yù)的可信試圖根據(jù)過去的體驗(yàn)和消費(fèi)者的反饋來選擇合適的服務(wù)或服務(wù)提供者，為解決Web服務(wù)選擇問題提供了一條希望之路。和其他的方法進(jìn)行比較，它有很多優(yōu)點(diǎn)。Mi?i?在文獻(xiàn)[12]中闡述了Web服務(wù)選擇應(yīng)該基于可信和信譽(yù)的觀點(diǎn)。

技術(shù)路線：文獻(xiàn)檢索、政策調(diào)研—走訪、會議、實(shí)地調(diào)查—信息系統(tǒng)技術(shù)調(diào)研—財(cái)務(wù)專家咨詢—設(shè)計(jì)信息化管理模式—探索財(cái)務(wù)信息化管理體系的搭建—培訓(xùn)和選拔科研財(cái)務(wù)助理—試行信息化管理系統(tǒng)的運(yùn)行—方案評審和完善。

對于 Web 服務(wù)可信評價(jià)問題，研究者已經(jīng)提出了很多方法，但這些方法大多只著重于某一個(gè)側(cè)面，沒有將服務(wù)選擇和服務(wù)組合有機(jī)地統(tǒng)一起來。Wahab 等在文獻(xiàn)[13]中對Web服務(wù)可信評價(jià)模型進(jìn)行了分類，將其分為單個(gè)服務(wù)的可信，組合服務(wù)的可信以及群體服務(wù)的可信。

文獻(xiàn)[14]-[16]主要描述組件服務(wù)的可信或信譽(yù)的的建立或更新。Wang等人在文獻(xiàn)[14]中基于公式來計(jì)算和更新可信，并提出了一個(gè)基于模糊邏輯的可信評價(jià)模型，用來決定服務(wù)提供者的信譽(yù)等級。Wu等人在文獻(xiàn)[15]中提出了一個(gè)新的兩階段方法，用以計(jì)算服務(wù)的信譽(yù)。第一階段用動(dòng)態(tài)權(quán)重公式計(jì)算信譽(yù)，能反映服務(wù)的最新趨勢；第二階段用嗅覺反應(yīng)公式消除不公正評價(jià)的負(fù)面影響。Wang等人在文獻(xiàn)[16]中構(gòu)建了一個(gè)形式化模型，認(rèn)為可能性和確定性是可信的兩個(gè)維度，并提出一種機(jī)制。在這種機(jī)制下，一個(gè)agent可以更新它所在的整個(gè)區(qū)域其他agent的可信。以上方法都只考慮單個(gè)服務(wù)的可信或信譽(yù)，沒有考慮組合服務(wù)的計(jì)算方法。另外，文獻(xiàn)[14]中的方法沒有考慮新Web服務(wù)的可信或信譽(yù)初始化問題，文獻(xiàn)[13]和文獻(xiàn)[15]中的方法雖然考慮對新Web服務(wù)的可信或信譽(yù)進(jìn)行初始化，但并沒有使新Web服務(wù)具有競爭力，新Web服務(wù)依然無法有效地參與競爭。

文獻(xiàn)[17]-[20]中側(cè)重考慮組合服務(wù)的可信評價(jià)方法。Yang等人在文獻(xiàn)[17]中利用統(tǒng)計(jì)技術(shù)和Petri網(wǎng)提出了一個(gè)可信服務(wù)組合的評價(jià)方法。所涉及的Web服務(wù)的可信是通過分析過去的體驗(yàn)來評價(jià)的，這樣的話，組合服務(wù)的可信可以通過組件服務(wù)的可信和組合服務(wù)的聚合拓?fù)涔烙?jì)得到。Paradesi等人在文獻(xiàn)[18]中采用了一個(gè)Web服務(wù)可信的形式化模型，從單個(gè)服務(wù)的可信模型來推導(dǎo)組合服務(wù)的可信模型。但是在這個(gè)方法中，組合服務(wù)的可信計(jì)算過程較為復(fù)雜，而且組合服務(wù)的可信和組件服務(wù)的可信可能具有不同的特性。Hang和Singh在文獻(xiàn)[19]中提出了兩個(gè)分布式可信感知服務(wù)選擇方法。這兩種方法根據(jù)服務(wù)提供的質(zhì)量懲罰和獎(jiǎng)勵(lì)服務(wù)，在對服務(wù)的觀察不完全時(shí)也是有效的。Mehdi等人在文獻(xiàn)[20]中用概率模型來對Web服務(wù)的可信進(jìn)行建模，并提出了兩種組件和組合服務(wù)的可信學(xué)習(xí)算法。

文獻(xiàn)[21]和[22]中考慮了可信的主觀不確定性。Wang等人在文獻(xiàn)[21]中提出用基于云模型理論的可信模型來描述可信的主觀不確定性，然后提供一個(gè)形式化的計(jì)算方法評價(jià)服務(wù)請求者的可信度。Malik等人在文獻(xiàn)[22]中用處理不確定問題的“統(tǒng)計(jì)云模型”來聚集不同的評價(jià)。這個(gè)模型可以統(tǒng)一地定量描述模糊性、隨機(jī)性以及它們之間的關(guān)系。在這個(gè)模型中綜合評價(jià)者的信任值，可以評估服務(wù)提供者的可信。這些方法雖然考慮到可信的不確定性，但在可信模型中卻依然將不確定轉(zhuǎn)化為確定，沒有真正地用不確定性思維去解決問題。

前述的這些方法大都不能實(shí)現(xiàn)服務(wù)消費(fèi)者的個(gè)性化選擇，即不同的服務(wù)消費(fèi)者依照某種方法所選擇的 Web服務(wù)都是一樣的，不能體現(xiàn)服務(wù)消費(fèi)者的個(gè)性化差異。

文獻(xiàn)[23]-[25]中考慮了基于社會網(wǎng)絡(luò)的可信評價(jià)方法。Yang等人在文獻(xiàn)[23]中為新加入的Web服務(wù)提供了一種基于相似性理論的信譽(yù)評價(jià)算法，將相似性和可信作為計(jì)算信譽(yù)的權(quán)重。和文獻(xiàn)[23]一樣，Deng等人在文獻(xiàn)[24]中也采用了相似性理論，提出了一個(gè)帶可信增強(qiáng)的基于社會網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)推薦系統(tǒng)。Liu等人在文獻(xiàn)[25]中利用可信構(gòu)建了一個(gè)新的Web服務(wù)評價(jià)模型，首先在SOA模型中加入一個(gè)可信管理模塊，然后這個(gè)基于修正主觀邏輯的Web服務(wù)評價(jià)模型把Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)實(shí)體之間的關(guān)系是做是一個(gè)小世界網(wǎng)絡(luò)。

另外一些研究者總結(jié)歸納了基于可信Web服務(wù)選擇領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，用某些指標(biāo)對可信系統(tǒng)進(jìn)行分類，強(qiáng)調(diào)了每個(gè)類別和整個(gè)領(lǐng)域的局限，并指出Web服務(wù)選擇的一些潛在的研究方向[6，26]。

2 Web服務(wù)可信研究路線圖

圖1 Web服務(wù)可信研究內(nèi)容

本文針對可信服務(wù)的用戶需求，全面剖析現(xiàn)有Web服務(wù)可信評價(jià)方法存在的局限性，以服務(wù)的個(gè)性化選擇為基本出發(fā)點(diǎn)，以提高組合服務(wù)的可信性為目標(biāo)，面向Web服務(wù)組合的控制流程，從Web服務(wù)用戶反饋的角度研究可信。圖1展示了Web服務(wù)可信評價(jià)方法的研究內(nèi)容。

基于對Web服務(wù)可信文獻(xiàn)的綜合分析，本文提煉出在Web服務(wù)可信研究中需解決的關(guān)鍵問題，具體如下：

（1）Web服務(wù)的可信如何建模？

可信這個(gè)概念是模糊的，可信是一個(gè)程度問題。對于一個(gè)具體的服務(wù)，不能簡單地認(rèn)為它是完全可信的，或是完全不可信的。事實(shí)上，一個(gè)服務(wù)應(yīng)該是部分可信的，部分不可信的?？尚疟旧碛质莿?dòng)態(tài)變化的。在不同時(shí)間，同一服務(wù)消費(fèi)者對同一個(gè)服務(wù)的可信可能是不同的；在相同時(shí)間，不同服務(wù)消費(fèi)者對同一服務(wù)的可信也可能是不同的。綜上所述，可信具有模糊性和隨機(jī)性，也就是說，可信本質(zhì)上是不確定的，如何對Web服務(wù)可信建模是一個(gè)關(guān)鍵問題。

（2）無用戶反饋的新服務(wù)如何參與競爭？

網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)變化的，舊的服務(wù)退出消失，新的服務(wù)不斷涌現(xiàn)。但是新的服務(wù)沒有被服務(wù)消費(fèi)者使用過，沒有用戶反饋，也就無法根據(jù)服務(wù)消費(fèi)者反饋對這個(gè)服務(wù)可信做出評價(jià)，這個(gè)新服務(wù)也就無法和其他服務(wù)進(jìn)行有效競爭。這是許多評價(jià)系統(tǒng)都要面臨的問題，也是一個(gè)Web服務(wù)可信研究中需要解決的關(guān)鍵問題。解決這個(gè)問題的一般方法是給這個(gè)新服務(wù)賦一個(gè)初始可信值，但是這個(gè)初始可信值不好確定。如果可信初始值太高，新服務(wù)將具有較強(qiáng)的競爭力，但是會抑制舊服務(wù)；如果可信初始值太低，又起不到對新服務(wù)的鼓勵(lì)作用。

（3）如何由組件服務(wù)的可信導(dǎo)出組合服務(wù)的可信？

組合服務(wù)包含組件服務(wù)，組合服務(wù)也能夠做為更復(fù)雜組合服務(wù)的組件服務(wù)。在某些場合，服務(wù)消費(fèi)者需要計(jì)算根據(jù)組件服務(wù)的可信來評估組合服務(wù)的可信。一個(gè)組合服務(wù)的可信應(yīng)該由組成這個(gè)組合服務(wù)的組件服務(wù)的可信和組合業(yè)務(wù)流程結(jié)構(gòu)所決定。組合服務(wù)可信的計(jì)算方法應(yīng)該易于理解并且計(jì)算簡便，還應(yīng)該保證組合服務(wù)的可信和組件服務(wù)的可信表達(dá)形式的一致性，即組合服務(wù)的可信和組件服務(wù)的可信具有相同的特性。

（4）如何實(shí)現(xiàn)服務(wù)消費(fèi)者的個(gè)性化服務(wù)選擇以及如何消除惡意反饋對可信評價(jià)方法的影響？

每一個(gè)服務(wù)消費(fèi)者都是獨(dú)立的個(gè)體，具有自主決策能力，能夠根據(jù)自身所處的社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)和所獲得的信息做出個(gè)性化的選擇。面對相同的反饋信息，不同的服務(wù)消費(fèi)者對同一服務(wù)所形成的印象可能是不同的，也就是說這些反饋信息對不同服務(wù)消費(fèi)者的影響是不同的。一個(gè)服務(wù)消費(fèi)者對某個(gè)服務(wù)的可信是個(gè)性化的，它不僅與這個(gè)服務(wù)消費(fèi)者收集到的反饋信息有關(guān)，而且與這個(gè)服務(wù)消費(fèi)者所處的社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。如何將社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中個(gè)體與個(gè)體之間的關(guān)系融合到Web服務(wù)可信評價(jià)中來，是一個(gè)值得研究的關(guān)鍵問題。另外，評價(jià)系統(tǒng)中普遍存在的一個(gè)問題是惡意反饋的影響。某些人可能會惡意貶低或過譽(yù)一個(gè)服務(wù)而提交虛假反饋。這些惡意反饋不能真實(shí)反映服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，在進(jìn)行服務(wù)可信評價(jià)時(shí)應(yīng)該盡可能地對這些惡意反饋進(jìn)行識別并消除它們的影響。

（5）服務(wù)消費(fèi)者反饋信息如何存儲管理以方便支持服務(wù)消費(fèi)者的個(gè)性化服務(wù)選擇？

大多數(shù)評價(jià)系統(tǒng)中，消費(fèi)者的反饋信息由一個(gè)可信的第三方（Trusted Third Party，TTP）來進(jìn)行存儲管理。這種反饋信息存儲方式簡單方便，易于管理。但是，服務(wù)消費(fèi)者在檢索反饋信息時(shí)可能會被隱藏某些細(xì)節(jié)。集中式反饋信息存儲管理對實(shí)現(xiàn)個(gè)性化選擇不夠靈活。服務(wù)消費(fèi)者應(yīng)該在獲得反饋信息的同時(shí)獲得社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)信息，以便實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)選擇。分布式反饋信息存儲管理對于個(gè)性化服務(wù)選擇來說是一個(gè)更好的方案。

2.2 研究內(nèi)容和研究路線圖

圖2 Web服務(wù)可信研究路線圖

如相關(guān)工作所述，研究者已經(jīng)提出了許多行之有效的Web服務(wù)可信評價(jià)方法，但是，已有的方法沒有將前述關(guān)鍵問題的求解綜合在一起。

事實(shí)上，將多個(gè)問題的求解方法納入到一個(gè)統(tǒng)一的模型里來進(jìn)行統(tǒng)籌分析，更能體現(xiàn)方法的一致性和實(shí)用性。鑒于此，本文提出如圖 2 所示的研究路線圖。

首先，從Web服務(wù)信譽(yù)的角度出發(fā)，研究基于不確定性理論的服務(wù)消費(fèi)者、服務(wù)提供者和Web服務(wù)的可信形式化模型構(gòu)建方法；其次，研究基于不確定性理論的Web服務(wù)可信比較方法，進(jìn)而研究基于不確定性理論的新Web服務(wù)可信初始化方法和Web服務(wù)個(gè)性化選擇方法；最后，為了導(dǎo)出組合服務(wù)的可信性，從系統(tǒng)論角度研究基于不確定性的組合服務(wù)可信的計(jì)算方法。

（1）用不確定性理論和方法對可信進(jìn)行建模。

用不確定性理論和方法來對Web服務(wù)可信進(jìn)行建模，是由Web服務(wù)本身的不確定本質(zhì)所決定的。已有的方法很少考慮Web服務(wù)可信的不確定性，即使考慮，也沒有真正用不確定的理論和方法來解決問題，因而不能真正反映出Web服務(wù)可信的不確定本質(zhì)。本文建議用不確定理論和方法對 Web服務(wù)可信進(jìn)行建模，契合Web服務(wù)的本質(zhì)特征，也契合可信的本質(zhì)特征。同理，Web服務(wù)消費(fèi)者和Web服務(wù)提供者的可信也應(yīng)該使用不確定理論和方法進(jìn)行建模。Web服務(wù)可信、Web服務(wù)消費(fèi)者可信以及Web服務(wù)提供者可信應(yīng)該納入到一個(gè)統(tǒng)一的可信模型里來。Web服務(wù)可信的不確定性決定了服務(wù)可信比較的不確定，即一個(gè)服務(wù)較之另一個(gè)服務(wù)更可信是相對而言的，而不是絕對的。Web服務(wù)可信比較與應(yīng)用環(huán)境和服務(wù)消費(fèi)者的偏好有關(guān)。同樣的，Web服務(wù)可信初始化的值不應(yīng)該是一個(gè)定值，也應(yīng)該具有不確定性，只有這樣才能真正實(shí)現(xiàn)服務(wù)的個(gè)性化選擇。

（2）以系統(tǒng)論的觀點(diǎn)對待組件服務(wù)和組合服務(wù)的關(guān)系，將基于可信的服務(wù)選擇和服務(wù)組合有機(jī)地結(jié)合起來。

兩個(gè)或多個(gè)組件服務(wù)的組合可以產(chǎn)生一個(gè)新的組合服務(wù)，這個(gè)新的組合服務(wù)可以執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)，而這個(gè)復(fù)雜的任務(wù)是任何一個(gè)組件服務(wù)所無法獨(dú)立完成的。這個(gè)組合過程是不斷迭代進(jìn)行的。從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來看，組合服務(wù)和組件服務(wù)之間是整體和部分的關(guān)系，一個(gè)組合服務(wù)的可信與組成這個(gè)組合服務(wù)的組件服務(wù)的可信有關(guān)。確定組合服務(wù)的可信和組件服務(wù)的可信之間的關(guān)系是計(jì)算組合服務(wù)可信的關(guān)鍵，也就是說要確定系統(tǒng)中整體對部分的依賴關(guān)系。在這個(gè)計(jì)算過程中，還要保證組合服務(wù)的可信和組件服務(wù)的可信具有一致性，即組合服務(wù)的可信和組件服務(wù)的可信具有相同的描述方法。此外，可信的建模方法不僅適用于服務(wù)選擇階段，也適用于服務(wù)組合階段，兩者是有機(jī)結(jié)合在一起的。

（3）以社會網(wǎng)絡(luò)的觀點(diǎn)看待服務(wù)消費(fèi)者和服務(wù)消費(fèi)者之間以及服務(wù)消費(fèi)者和服務(wù)提供者之間的關(guān)系，將服務(wù)消費(fèi)者的可信、服務(wù)提供者的可信與Web服務(wù)的可信結(jié)合起來，以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)選擇。

可信是一個(gè)明顯具有社會學(xué)特征的概念。將可信應(yīng)用到計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的過程，也是將社會學(xué)的概念映射為計(jì)算機(jī)科學(xué)的概念的過程?？尚琶枋龅氖侨伺c人之間、人與物之間的信任關(guān)系，這是一種社會關(guān)系，可以用社會網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行刻畫。每一個(gè)消費(fèi)者都是獨(dú)立的個(gè)體，具有自主決策能力，應(yīng)該能夠根據(jù)獲得的反饋信息做出個(gè)性化的選擇。同時(shí)，從服務(wù)消費(fèi)者之間的相似性出發(fā)，社會網(wǎng)絡(luò)在消除惡意反饋的影響方面也有天然的優(yōu)勢。以社會網(wǎng)絡(luò)的觀點(diǎn)看待服務(wù)消費(fèi)者和服務(wù)消費(fèi)者之間以及服務(wù)消費(fèi)者和服務(wù)提供者之間的關(guān)系，將服務(wù)消費(fèi)者的可信、服務(wù)提供者的可信與Web服務(wù)的可信結(jié)合起來，可以更準(zhǔn)確地抽象現(xiàn)實(shí)世界。網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)個(gè)體，每個(gè)個(gè)體都有其獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系，以此可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)選擇。

（4）基于P2P的Web服務(wù)可信管理機(jī)制支持實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)選擇。

每一個(gè)服務(wù)消費(fèi)者可以作為P2P網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，自行存儲和維護(hù)其對Web服務(wù)的反饋評價(jià)和對其他服務(wù)消費(fèi)者的可信。相較于集中式的反饋信息存儲管理機(jī)制，基于P2P的反饋信息管理機(jī)制更靈活，服務(wù)消費(fèi)者在檢索其他消費(fèi)者對服務(wù)的反饋信息時(shí)，可以方便地將自己與其他消費(fèi)者之間的關(guān)系融合進(jìn)去，更能體現(xiàn)出各個(gè)消費(fèi)者的個(gè)性化特性。另外，基于P2P的反饋信息管理機(jī)制不依賴于某個(gè)中心存儲節(jié)點(diǎn)，具有更高的抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。

3 結(jié)束語

基于對Web服務(wù)可信文獻(xiàn)的綜合分析，本文提煉出Web服務(wù)可信研究中需要解決的關(guān)鍵問題，并針對這些問題給出了研究路線圖。本文提出的研究路線圖將多個(gè)關(guān)鍵問題的求解方法納入到一個(gè)統(tǒng)一的模型里來進(jìn)行統(tǒng)籌分析，并針對每個(gè)關(guān)鍵問題給出求解的思路，試圖為相關(guān)研究者提供啟迪和指導(dǎo)，最終得到一個(gè)更全面、可行、有效的Web服務(wù)可信評價(jià)方法。

[1]Nepal S，Sherchan W，Bouguettaya A．A behaviour-ba sed trust model for service web[C]//Proceedings of the Intern ational Conference on Service-oriented Computing and Appli cations，2010．

[2]Zeng L，Benatallah B，Ngu A H H，Dumas M，Kalag nanam J，Chang H．QoS-aware middleware for web services co mposition[J]．IEEE Transactions on Software Engineering，2004．

[3]Zhang J．Trustworthy web services：Actions for now[J]．IT professional，2005．

[4]Roy J，Ramanujan A．Understanding web services[J]．IT professional，2001．

[5]Wang Y，Vassileva J．Toward trust and reputation based web service selection：A survey[J]．International Transactions o n Systems Science and Applications，2007．

[6]Dou W，Lv C，Zhang X，Chen J．A collaborative Qo S-aware service evaluation method among multi-users for a s hared service[J]．International Journal of Web Services Researc h，2012．

[7]Fu X，Zou P，Shang Z，Jiang Y．Web service selectio n with uncertain QoS information[C] //Proceedings of the 27 th Chinese Control Conference．Kuming，China，2008．

[8]Ciszkowski T，Mazurczyk W，Kotulski Z，Ho?feld T，F(xiàn)iedler M，Collange D．Towards quality of experience-based r eputation models for future web service provisioning[J]．Teleco mmunication Systems，2012．

[9]Spanoudakis G，LoPresti S．Web Service Trust：Towar ds a Dynamic Assessment Framework[C]//Proceedings of the International Conference on Availability，Reliability and Securi ty．Fukuoka，Japan，2009．

[10]Aljazzaf Z M，Perry M，Capretz L F．Trust in Web s ervices[C]//Proceedings of the 6th World Congress on Service s．Miami，USA，2010．

[11]Singh M P．Trustworthy service composition：Challenges and research questions[C]//Trust，Reputation，and Security：T heories and Practice．Berlin：Springer Berlin Heidelberg，2003．

[12]Mi?i? V B．Service Selection Should be Trust- and Reputation-Based[C]//Advances in Systems，Computing Scien ces and Software Engineering．Springer Netherlands，2006．

[13]Wahab O A，Bentahar J，Otrok H，Mourad A．A su rvey on trust and reputation models for Web services：Single，c omposite，and communities[J]．Decision Support Systems，2015．

[14]Wang Y，Lin K J，Wong D S，Varadharajan V．Trus t management towards service-oriented applications[J]．Service Oriented Computing and Applications，2009．

[15]Wu Y，Yan C G，Ding Z J，Liu G J，Wang P W，Jiang C J，Zhou M C．A novel method for calculating service reputation[J]．IEEE Transactions on Automation Science and E ngineering，2013．

[16]Wang Y，Hang C W，Singh M P．A probabilistic ap proach for maintaining trust based on evidence[J]．Journal of A rtificial Intelligence Research，2011．

[17]Yang S J H，Hsieh J S F，Lan B C W，Chung J Y．Composition and evaluation of trustworthy web services[J]．I nternational Journal of Web and Grid Services，2006．

[18]Paradesi S，Doshi P，Swaika S．Integrating behavioral trust in web service compositions[C]//Proceedings of the Intern ational Conference on Web Services．Los Angeles，USA，2009．

[19]Hang C W，Singh M P．Trustworthy service selection and composition[J]．ACM Transactions on Autonomous and Ad aptive Systems，2011．

[20]Mehdi M，Bouguila N，Bentahar J．Trustworthy web service selection using probabilistic models[C]//Proceedings of the International Conference on Web Services．Honolulu，US A，2012．

[21]Wang S X，Zhang L，Wang S，Qiu X．A cloud-bas ed trust model for evaluating quality of web services[J]．Journal of Computer Science and Technology，2010．

[22]Malik Z，Medjahed B．Trust Assessment for Web Serv ices under Uncertainty[C] // Service-Oriented Computing．Spr inger Berlin Heidelberg，2010．

[23]Yang N，Chen X，Yu H．A reputation evaluation tec hnique for web services[J]．International Journal of Security and Its Applications，2012．

[24]Deng S，Huang L，Xu G．Social network-based servi ce recommendation with trust enhancement[J]．Expert Systems with Applications，2014．

[25]Liu F，Wang L，Gao L，Li H，Zhao H，Men S K．A Web Service trust evaluation model based on small-world networks[J]．Knowledge-Based Systems，2014．

[26]Dragoni N．A survey on trust-based web service prov ision approaches[C]//Proceedings of the 3rd International Con ference on Dependability．Venice，Italy，2010．

國家自然科學(xué)基金（No．61272095，No．61100 058，No．41101440，No．61303107）；國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（No．61432011）。