La arquitectura orientada a servicios (SOA) ha surgido como un estilo flexible de diseño de software. SOA se centra en el desarrollo, uso y reutilización de bloques de código pequeños, autocontenidos e independientes llamados servicios web que se comunican a través de la red para realizar un conjunto específico de tareas simples. Los servicios web se integran como servicios compuestos para ofrecer tareas complejas y proporcionar los servicios y comportamientos esperados, además de cumplir con las solicitudes de los clientes de acuerdo con el acuerdo de nivel de servicio (SLA). Los problemas de selección y composición de servicios web han sido un área significativa de investigación para proporcionar la calidad de servicio (QoS) esperada y cumplir con las expectativas de los clientes. Este artículo de investigación presenta un modelo híbrido de composición de servicios web para resolver los problemas de selección y composición de servicios web y optimizar la utilización de recursos de los servicios web utilizando algoritmos de agrupamiento k-means y de mochila. El modelo propuesto tiene como objetivo maximizar la QoS de las composiciones de servicios y minimizar el número de servicios web integrados dentro de la composición del servicio utilizando el algoritmo de mochila. Además, este artículo tiene como objetivo hacer un seguimiento de los atributos de QoS de las composiciones de servicios evaluando y rastreando la QoS de los servicios web utilizando la función de recompensa y, en consecuencia, utilizar el algoritmo k-means para decidir a qué grupo pertenece el servicio web. Los resultados experimentales en un conjunto de datos reales muestran la superioridad y efectividad del algoritmo propuesto en comparación con los resultados de los algoritmos SARSA y MFS. Los resultados experimentales muestran que el modelo propuesto reduce el tiempo promedio de los procesos de selección y composición de servicios web a 37.02 s en comparación con 47.03 s para el algoritmo SARSA y 42.72 s para el algoritmo MFS. Además, el promedio de los resultados de utilización de recursos de los servicios web aumentó un 4.68% utilizando el modelo propuesto en comparación con la utilización de recursos por los algoritmos SARSA y MFS. Además, los resultados experimentales mostraron que el promedio del número de composiciones de servicios utilizando el modelo propuesto mejoró en un 26.04% en comparación con los algoritmos SARSA y MFS.