XML凭借着众多优势已经成为Web上数据表示与交换的标准。但XML模式所能表示的语义信息却相对有限。同关系数据库相似,设计不好的XML数据模式也会引起更新异常。而Internet的开放性使XML数据更新异常的危害性要远远大于关系数据。因此,完善XML数据库规范化理论已成为必要。本文在对国内外研究现状进行综合分析的基础上,基于DTD,在模式一级对XML中多值依赖进行规范化研究。主要内容如下。首先,在分析XML文档DTD设计的基础上,对XML多值依赖约束进行研究,基于路径表达式和树元组提出了XML多值依赖的形式化定义。其次,研究XML多值依赖的推理规则集问题。提出了XML路径集闭包、路径依赖基等基本概念,给出了XML多值依赖的一个有效且完备的推理规则集,并对其有效性和完备性进行了证明。再次,对XML多值依赖的成员籍问题进行了研究。给出了求解路径依赖基的算法。并基于求解路径依赖基,给出了解决XML多值依赖成员籍问题的算法,并对两个算法的可终止性、正确性进行了证明,对时间复杂度进行了分析。然后,对XML多值依赖下的范式及其规范化问题进行研究。提出了在XML多值依赖下的范式MXNF的定义,并证明满足MXNF的DTD消除了数据冗余。在此基础上,提出了将任意DTD转换为满足MXNF的DTD的算法,并对算法的正确性、可终止性和时间复杂性进行证明分析。最后,对XML文档对给定多值依赖集的满足性的检测问题进行了研究。通过定义栈结构和值元组等,定义了文档的控制结构。给出了计算支持元素的算法。给出了文档的分析算法。最后给出了检测XML文档对给定多值依赖集的满足性的XMVD检测算法。并对算法进行了分析。