由于XML[1]具有半结构化、自描述性、灵活性、可扩展性等特点,实现了结构、内容、显示的分离,这有利于机器之间的数据交换和用户的个性化显示以及数据集成等。因此,XML自从发布以来就受到了各界的广泛关注,并且很快便成为了Web上数据表示、交换、集成的标准。随着互联网上涌现出大量的XML数据,这对XML技术提出了更高的要求,目前XML数据的存储与发布、XML数据查询与优化等已有一些成果,特别是与关系数据的转换技术已相当成熟。但是这种转换只是保留了结构信息,二没有从数据库设计[2]的角度来评价XML数据库模式,这势必造成XML数据的处理异常。本文将在XML语义约束的基础上研究XML规范化,减少XML数据冗余,保持XML数据一致性[3],消除XML的操作异常。主要研究成果如下:1.在DTD[4]和XML树的定义基础上,给出了它们的路径、节点以及相互之间存在的对应关系的定义;2.在XML树元组的基础上提出了XML函数依赖[5]的概念,并给出了XML完全函数依赖、XML部分依赖、XML传递依赖和XML多值依赖的概念;3.给出了XML函数依赖逻辑蕴涵的定义和XML函数依赖推理规则,并证明了规则的有效性、完备性;研究了XML函数依赖集的等价和最小XML函数依赖集的求解算法;4.给出了XML不同级别范式的定义;给出了查找XML部分依赖对和XML传递依赖组的算法;5.分别给出了消除XML部分依赖和XML传递依赖、XML多值依赖的提升规则、重组规则和拆分规则,并从理论上证明了它们是保持无损和依赖的DTD分解;给出了保持无损与依赖的XML规范化算法。