Web服务技术以其严格的协议标准，统一的描述语言和灵活的通信方式，实现了不同平台之间的服务交互，这一技术优势解决了由于平台相互独立而造成软件服务资源浪费的问题。Web服务的出现推动了SOA面向服务架构理念的飞速发展，单一的Web服务已经难满足用户的需求，因此业界提出了Web服务组合技术，将单一的Web服务通过一定的编排规则组合成为功能更强大的组合服务来满足用户多变的需求。Web服务组合不仅要满足用户对于功能的需求，更要提升组合性能，因此服务组合的性能分析已经成为研究的热点。BPEL属于Web服务组合的流程描述语言，用来描述Web服务组合的编排流程，为了能够分析组合服务的性能，首先需要建立形式化模型来描述服务组合的流程。组合系统中用户访问任何服务都需要排队等待，然而在现有的形式化建模方法中，如进程代数法、着色Petri网和随机Petri网等都没有引入排队理论来分析这一问题，因此本文提出利用排队Petri网（Queueing Petri Net，QPN）对BPEL流程进行建模，并运用仿真工具QPME（Queueing Petri net ModelingEnvironment）对模型仿真模拟实现对Web服务组合的性能分析。论文首先介绍了排队Petri网，它汲取了着色Petri网和随机广义Petri网的优点，同时引入排队论的理念，在建模中增加了队列库所元素，因此排队Petri网具有较强的建模能力。然后结合BPEL的语言特点，提出BPEL基本活动到排队Petri网的映射规则和方法，根据映射规则构建出QPN模型，实现了BPEL原子活动与结构化活动到排队Petri网形式化模型的转换。最后为验证BPEL映射规则的正确性以及分析排队Petri网对Web服务组合的性能，本文以一个图书管理系统的Web服务组合为例，将该实例的BPEL流程按照转换规则转化为排队Petri网模型，运用仿真工具QPME对该模型进行性能仿真和分析，通过控制用户到达时间间隔分布参数及节点服务时间长短参数来分析每个服务节点平均响应时间、服务利用率以及节点服务平均队列长度三个度量属性的变化，从而优化系统，让整个Web服务组合模型达到最佳性能。