形式语言理论对计算机科学的发展起了重大的作用，作为对传统字符文法扩展的图文法的形式化研究，其重要意义是不言而喻的。图文法研究中最主要的几个问题包括：嵌入问题的解决、文法类型的划分、成员问题的判定和语法分析计算复杂性的降低。过去几十年中已经有一些图文法形式化方法及图文法应用方面的成果问世，但它们大多是基于上下文无关图文法的。而随着图文法研究的不断深入，人们发现上下文相关图文法具有更广阔的应用前景。目前已经有一些上下文相关图文法被提出，但它们或者是过于繁琐，既不直观又不简便，不方便使用；或者是计算复杂性太高，不实用。 本文首先对图文法发展及其现状进行了简要介绍，并重点讨论了图文法研究中的几个主要问题。在此基础上，针对现有上下文相关图文法的一些不足，围绕解决图文法中关键问题——嵌入问题提出了一个基于边的上下文相关图文法形式化框架，并对由此定义的文法的一些性质及相应的归约算法进行了讨论。接着，对所提出的图文法与已有的文法进行了比较。然后，给出了一个该文法的应用实例：利用它来描述设计模式的演化。最后，对全文进行了总结并展望了今后值得进一步研究的一些问题和方向。