为了提升上下文无关文法的描述能力，同时避免使用上下文敏感文法时的分析复杂性，研究者提出了两种扩展的上下文无关文法形式：上下文无关程序文法和上下文无关附标文法。程序文法的特点在于导出过程中，每个产生式都有一个唯一的标号，用于指示其在规则应用过程中的顺序。它包含了核心重写规则和两个区域——成功区和失败区。在导出过程中，如果使用某个产生式成功，会从其成功区寻找下一条规则的标号；否则，会从失败区寻找。程序文法是上下文敏感语言的一部分，同时也包含了上下文无关语言的特性。
附标文法则通过引入有限的附标产生式来增强文法的描述能力。它所描述的语言不仅包含上下文无关语言，而且是上下文敏感语言的子集。这种文法的引入，使得模式的产生和描述能够更好地与语言的生成和识别过程相联系。
在短语结构文法的基础上，通过借鉴语言的句法结构处理和识别模式，句法模式识别应运而生，成为模式识别领域的一个重要分支，即结构模式识别（详情请参阅结构模式识别部分）。
短语结构文法 phrase structure grammar 以结构语言学的直接成分分析法为基础对语言进行定义,从而给予语言中的句子以有用结构的数学系统,又称∑，F文法或乔姆斯基文法，是1957年美国语言学家N.乔姆斯基创立的语言转换生成理论的一部分。