基于數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分析的DNA證據(jù)作用評價

劉 冰

（公安部物證鑒定中心， 北京 100038）

·論 著·

基于數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分析的DNA證據(jù)作用評價

劉 冰

（公安部物證鑒定中心， 北京 100038）

始建于2003年的全國公安機關(guān)DNA數(shù)據(jù)庫10余年來累積了千萬級的數(shù)據(jù)信息，其中除DNA分型等技術(shù)數(shù)據(jù)外，還包括大量的案件、物證、人員的相關(guān)信息。本文嘗試以DNA數(shù)據(jù)庫的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選取2011～2014年的部分數(shù)據(jù)，從時間、物證類型、案件類型、比中率等多個維度進行綜合比較，對DNA證據(jù)在刑事案件中的價值和應(yīng)用進行較為系統(tǒng)的分析。結(jié)果顯示：目前DNA證據(jù)在破案和串并案件中的有效利用率接近50%，在刑事案件，特別是強奸、殺人案件中的比中率（MRe）平均高達71.1%和62.1%，具有不可替代的作用；DNA證據(jù)在打擊職業(yè)性犯罪中的作用越來越顯著，2011～2014年，盜竊案件中的物證增長了124.0%，比中數(shù)量提升了55.3%；非刑事案件對DNA證據(jù)的需求顯著增長，2011～2014年，毒品類犯罪物證增長了477.3%，比中數(shù)量提升了378.6%。通過對常見生物物證的實用價值分析，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的生物物證仍是DNA實驗室的主要檢測對象，血液（斑）、精斑、唾液斑（包括煙蒂）占到了總量的82.8%，同時檢測對象的種類也在不斷的拓展之中，2011～2014年，脫落細胞類數(shù)量增長了241.7%，比中數(shù)量提升了158.5%。最后提出了不同類型案件現(xiàn)場勘查中應(yīng)關(guān)注的典型物證的建議。

法醫(yī)遺傳學(xué)；DNA數(shù)據(jù)庫；DNA分析；數(shù)據(jù)分析；生物物證；刑事偵查

DNA檢測技術(shù)已廣泛應(yīng)用于刑事偵查、民事訴訟和社會重大事件的處理。在國外，DNA檢測技術(shù)被奉為“黃金標準”，美國科學(xué)院國家研究顧問委員會認為到目前為止，只有DNA檢驗技術(shù)能夠滿足科學(xué)的基本要求［1］。30年來，DNA檢測技術(shù)經(jīng)歷了長足的發(fā)展，國內(nèi)外大量的文章從不同角度闡述了DNA證據(jù)在刑事案件偵查、訴訟中的重要價值和不可替代的作用。受基礎(chǔ)信息匯聚、整合等客觀條件的限制，雖然也有基于數(shù)據(jù)庫中批量數(shù)據(jù)的分析［2］，但由于案例數(shù)量不足、結(jié)論的系統(tǒng)性、代表性和全面性具有一定局限性。2009年Google在Nature上刊登了一篇關(guān)于流感趨勢預(yù)測的文章［3］，引發(fā)了一場新的數(shù)據(jù)分析和處理方式的變革。全國公安機關(guān)DNA數(shù)據(jù)庫（以下簡稱“DNA數(shù)據(jù)庫”）始建于2003年，10余年來各類數(shù)據(jù)信息增長迅速，累積了千萬級的數(shù)據(jù)信息，其中除DNA分型等技術(shù)數(shù)據(jù)外，還包括大量的案件、物證、人員的相關(guān)信息。本文嘗試以DNA數(shù)據(jù)庫相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選取2011～2014年間的部分數(shù)據(jù)，從時間、物證類型、案件類型、比中率等多個維度進行綜合比較，對DNA證據(jù)在刑事案件中的價值和應(yīng)用進行較為系統(tǒng)的分析，基于此為DNA檢測技術(shù)在刑事偵查以及法庭科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供參考意見。

1 DNA數(shù)據(jù)庫的比中率

本文使用了比中率（match rate，MR）作為數(shù)據(jù)分析的一個重要維度。比中（match），指DNA數(shù)據(jù)庫中DNA分型結(jié)果的匹配，這種匹配存在物證、人員間交叉存在。物證的比中率是衡量DNA數(shù)據(jù)庫中生物物證作用的一個重要參數(shù)。比中率（MR）的計算公式如下：

式中：Nm指DNA數(shù)據(jù)庫中有匹配關(guān)系的樣本數(shù)量，包括物證和人員樣本；N指DNA數(shù)據(jù)庫中的樣本總數(shù)。

物證的比中率（match rate of evidence， MRe）計算公式如下：

式中：Nem指DNA數(shù)據(jù)庫中有匹配關(guān)系的物證樣本數(shù)量；Ne指DNA數(shù)據(jù)庫中的物證樣本總數(shù)。

物證比中率（MRe）分為“物證-人員”比中率（match rate of evidence-individual， MRei）和“物證-物證”比中率（match rate of evidence-evidence， MRee），前者的匹配關(guān)系發(fā)生在物證樣本和人員樣本之間，后者的匹配關(guān)系發(fā)生在物證樣本和物證樣本之間。在一個數(shù)據(jù)相對健康的DNA數(shù)據(jù)庫中（指不存在大量無意義錄入的重復(fù)樣本），因此，MRei用于衡量物證在破案中的作用，MRee用于衡量物證在案件串并中的作用。因此MRe又可以稱為物證的綜合比中率，下文中如無特殊說明，統(tǒng)一簡稱為比中率。

2 DNA證據(jù)在刑事案件中的整體價值

圖 1 DNA數(shù)據(jù)庫物證DNA比中情況（2011～2014年）Fig.1 Match rate of evidence in China national DNA database（2011～2014）

2011～2014年，DNA數(shù)據(jù)庫中累計新增物證DNA信息78.2萬，“物證-人員”比中率（MRei）分別為52.8%、44.1%、40.2%和39.0%，平均達到43.2%；“物證-物證”比中率（MRee）分別為6.7%、5.6%、4.9%和5.5%，平均為5.6%（見圖1）。抽樣統(tǒng)計殺人、強奸、盜竊、搶劫、傷害以及交通、毒品等6類案件的物證DNA（見圖2），其總體數(shù)量在增長了60.9%，占全部入庫物證DNA的70.0%，比中數(shù)量占全部比中的70.2%。綜合分析抽樣數(shù)據(jù)顯示：（1）DNA證據(jù)的綜合應(yīng)用效能高，在破案和串并案件中的有效利用率接近50%（2011～2014年，比中率分別為59.5%、49.8%、45.1%和44.5%，平均為49.7%）；（2）在刑事案件中，特別是在強奸、殺人案件中DNA證據(jù)具有不可替代的作用，兩類案件中比中率平均為71.1%和62.1%，遠高于平均水平；（3）DNA證據(jù)在打擊職業(yè)性犯罪中的作用越來越顯著，2011～2014年的盜竊案件物證DNA數(shù)量增長了124.0%，比中數(shù)量提升了55.3%；（4）非刑事案件對DNA證據(jù)的需求逐年顯著增長，毒品類犯罪物證數(shù)量增長了477.3%，所占比例從2011年的0.4%提高到2014年的1.7%，比中數(shù)量提升了378.6%。

圖 2 數(shù)據(jù)庫中的6類案件物證DNA（2011～2014年）。A：入庫情況，B：比中情況Fig.2 Crime scene （theft， murder， rape， robbery， traffi c and drugs）profi les in China national DNA database （2011～2014）. A： loaded data； B： matches

表 1 我國與英國國家DNA數(shù)據(jù)庫的物證DNA比中情況對比Table 1 Comparison of evidence-individual match rates between China national DNA database and NDNAD

表 2 DNA數(shù)據(jù)庫常見生物物證DNA的比中率Table 2 Match rates of DNA profile in China national DNA database

但與英國國家DNA數(shù)據(jù)庫（NDNAD）相比，作為衡量DNA數(shù)據(jù)庫主要指標之一的MRei尚存在差距（見表1）。造成這一差異的原因較為復(fù)雜，主要來自于兩個方面：一是與英國相比，我國DNA數(shù)據(jù)庫人口覆蓋率較低不足全部人口的2%，而英國則接近10%；二是現(xiàn)場提取的生物物證質(zhì)量不高，特別是物證與案件的相關(guān)性還不夠好。

3 常見生物物證的實用價值分析

3.1 傳統(tǒng)生物物證

數(shù)據(jù)分析顯示（見圖3，表2），血液（斑）、精斑、唾液斑（包括煙蒂）三類物證占了總量的82.8%，物證實用價值也保持在較高的水平上，MRe分別為64.3%、44.5%和65.9%。其中，血液（斑）和精斑仍是目前案件DNA檢測中實用價值較高的物證。血液（斑）在物證中所占比率較高，達到40.5%，反映其適用案件類型廣泛，現(xiàn)場易于獲得。精斑則是強奸案件中較為傳統(tǒng)的一類檢材，統(tǒng)計結(jié)果顯示，精斑在強奸（含強奸殺人）案的MRe為83.6%，說明其在涉性犯罪中具有不可替代的實用價值。

圖 3 DNA數(shù)據(jù)庫中DNA物證分類（2011～2014年）Fig.3 Classification of DNA profile in China national DNA database （2011～2014）

3.2 其他種類的生物物證

圖3中，無法用傳統(tǒng)分類方法歸類的生物物證已占到總量的4.36%，且MRe和MRei高達95.5%和88.5%（見表2），遠遠高于其他物證和平均水平，可以推測此類物證與案件的相關(guān)性如此之高，與現(xiàn)場勘查中技術(shù)人員對物證的有效甄別和有效采集密不可分。以脫落細胞為代表的生物物證成為近年DNA檢測技術(shù)的新熱點（見表3），2011～2014年，脫落細胞類DNA數(shù)量增長了241.7%，比中數(shù)量提升158.5%。這也客觀反映了DNA檢測技術(shù)的不斷發(fā)展和技術(shù)人員總體水平的逐步提高。

3.3 不同類型案件的典型物證

統(tǒng)計的結(jié)果（見表2，表4）顯示案件類型與物證類型間、案件類型與比中率之間存在一定的相關(guān)性：某一類的物證在特定類型案件中的特定指標，如提取比例、比中率往往高于其他類型的案件。如指甲的綜合比中率為70.1%，但根據(jù)案件類型和比中率的分布來看，指甲類物證在殺人、傷害、搶劫、強奸等4類案件中發(fā)揮了更為重要的作用，63.8%的物證和71.1%的比中都來源于這4類案件。再如毛發(fā)，根據(jù)其分布來看，毛發(fā)類物證在殺人、強奸、傷害、盜竊類案件中較為常見，但是其在強奸、殺人案件中發(fā)揮的作用（MRe）為52.2%和47.0%）遠遠高于其他兩類案件。基于上述分析，本文嘗試給出不同類型案件中建議關(guān)注的典型物證（見表5），供現(xiàn)場勘查中結(jié)合案情參考使用。

此外，也要注意到現(xiàn)場勘查中生物物證的有效提取是發(fā)揮生物物證作用的關(guān)鍵，如煙蒂類物證占到物證總數(shù)的18.88%，但是比中率僅為52.6%，MRei僅為43.8%，價值水平低于平均值。這可能與此類物證在現(xiàn)場中比較容易獲取，現(xiàn)場勘查中甄別的不細致導(dǎo)致所提取物證與案件關(guān)聯(lián)性低有直接關(guān)系。

表 3 DNA數(shù)據(jù)庫中的脫落細胞DNA比中統(tǒng)計（2011～2014）Table 3 Matches of touch DNA profile in China national DNA database （2011～2014）

表 4 DNA數(shù)據(jù)庫中的常見生物物證在不同案件中的綜合比中率統(tǒng)計Table 4 Match rate of evidence （MRe） in China different types of criminal cases in China national DNA database

DNA證據(jù)在刑事偵查以及法庭科學(xué)中的價值涉及到多個方面的因素。使用數(shù)據(jù)分析是一個新的嘗試，不排除存在背離事實的風(fēng)險。即使對于曾被視為大數(shù)據(jù)分析經(jīng)典的Google的流感預(yù)測來說，2014年《科學(xué)》雜志也發(fā)文指出，其近年來的預(yù)測結(jié)果超過了美國CDC根據(jù)全美各實驗室監(jiān)測報告得出預(yù)測結(jié)果的兩倍［8］。本文中的分析結(jié)果也可能受到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)條件的限制，存在不足，如：DNA數(shù)據(jù)庫中的案件分類不能夠全面、具體的反映出案件的更多特征；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)無法反映出生物物證的檢出率；數(shù)據(jù)庫中各類數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入對分析的結(jié)果存在影響；“物證-人員”比中率沒有把涉案人員單獨考慮，可能造成物證實用價值的高估；DNA數(shù)據(jù)庫中物證的分類邊界還不清楚，不能準確反映物證的屬性等。

客觀地講，基于大量數(shù)據(jù)的分析還不能完全取代傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集方法，但是已經(jīng)可以作為后者的有益補充。本文基于DNA數(shù)據(jù)分析的方法，初步給出了DNA檢測技術(shù)近年來在刑事偵查以及法庭科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用的部分特點和趨勢，希望能對DNA技術(shù)今后的實際應(yīng)用給予有益的參考。

表 5 不同類型案件中建議關(guān)注的典型物證Table 5 Key evidence suggested to collect from specific crime scenes

［1］ Committee on Identifying the Needs of the Forensic Sciences Community， Committee on Science， Technology， and Law， Committee on Applied and Theoretical Statistics， et al. Strengthening forensic science in the United States： a path forward ［M］. Washington DC： The National Academies Press，2009：38-39.

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［6］ NDNAD annual statistics 2012 to 2013［EB/OL］. ［2015-01-12］. https：//www.gov.uk/government/publications/national-dnadatabase-annual-report-2012-to-2013.

［7］ National DNA database： annual report， 2013 to 2014［EB/OL］.［2015-01-12］. https：//www.gov.uk/government/publications/ national-dna-database-annual-report-2013-to-2014.

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A Preliminary Evaluation of DNA Evidence in Criminal Investigations Based on National DNA Database

LIU Bing
（Institute of Forensic Science， Ministry of Public Security， Beijing 100038，China）

ABATRACT: For the last decade， China national DNA database has expanded exponentially， and held tens of millions of data， including not only the DNA profi les， but also a large amount of relevant information， related to crime scenes， evidence，individuals， etc. This paper attempts to evaluate the function of DNA evidence and DNA analysis in criminal investigations. Data in the national DNA database uploaded from 2011 to 2014 was selected， and a systematic analysis is carried out on multiple dimensions， such as time， evidence type， crime type， match rate， etc. As expected， DNA analysis has an outstanding performance in criminal investigations either in case solving or crime linking with the effective utilization rate close to 50%. It emerges as a powerful tool in criminal investigations， especially in rape cases with matching rate of evidence （MRe） of 71.1%，and murder case at 62.1% of matching rate. The DNA evidence also plays signifi cant role in fi ghting against professional crimes from 2011 to 2014， in which the evidence for theft and drug cases rises to 124%， 477.3%， and the match number up to 55.3%， 378.6%， respectively. By the systematic analysis of the practical value of common biological evidence， it reveals that traditional biological sample， like blood， semen and saliva （including cigarette butt）， covers 82.8% of all the samples detected in DNA laboratories， while new types of samples are becoming more popular. During the same period of time， the number of touch DNA evidence has a growth of 241.7% in total and the match number rises to 158.5%. This paper also proposes that the key evidence should be carefully collected according to the specifi c type of crime scene to make sure that the evidence won't be compromised in the following investigation and litigation.

forensic genetics； DNA database； DNA analysis； data analysis； biological evidence； criminal investigation

DF795.2

A

1008-3650（2015）03-0199-05

2015-02-05

格式：劉冰. 基于數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分析的DNA證據(jù)作用評價 ［J］. 刑事技術(shù)， 2015，40（3）：199-203.

中央級公益性科研究院所基本科研業(yè)務(wù)費項目（No. 2013JB019）

劉 冰（1974—），男，黑龍江齊齊哈爾人，副主任法醫(yī)師，研究方向為法醫(yī)遺傳學(xué)。 E-mail： liubing@cifs.gov.cn

10.16467/j.1008-3650.2015.03.007