似然比應(yīng)用于牙齒痕跡檢驗鑒定的可行性探究

崔日明，李杰

（1.中國刑事警察學(xué)院 遼寧沈陽 110854；2.新龍縣公安局 四川新龍 626800）

一、研究背景

牙齒痕跡是牙齒及口腔其他部分共同作用于物體（如人體組織、水果、食物等）上所留下的形態(tài)學(xué)痕跡。牙齒痕跡常見于性犯罪、謀殺及虐待兒童的案件中。牙齒痕跡可以作為證據(jù)，因為牙齒痕跡具有明顯的個體差異和相對穩(wěn)定的特征，因此牙齒痕跡鑒定具有重要的意義。國際上，一些發(fā)達(dá)國家的牙齒痕跡研究和鑒定技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，可以為偵查提供重要參考依據(jù)。同時，牙齒痕跡在法醫(yī)鑒定中所起的作用越來越大，許多案件可以根據(jù)牙齒痕跡提供的線索和證據(jù)做出正確的判決。隨著法制的完善，法庭審判對痕跡證據(jù)的科學(xué)性要求也不斷提高。近年來，刑事技術(shù)專家們開始不斷探索，將原來的經(jīng)驗式檢驗逐步的發(fā)展為量化檢驗，但是現(xiàn)有的刑事科學(xué)技術(shù)手段仍不能滿足法庭審判愈益嚴(yán)格的要求。解決這一問題的唯一方法是建立一個可以對法庭證據(jù)進行評估的體系。基于當(dāng)前的形勢，DNA 率先采取了新的證據(jù)評估方法，即基于似然比的證據(jù)評估方法。將其引入其他的法庭證據(jù)領(lǐng)域，可以評估證據(jù)對鑒定結(jié)論支持力度的大小，該方法在國內(nèi)外獲得了廣泛的認(rèn)同［1］～［6］。

本文嘗試將把牙齒痕跡中較為穩(wěn)定的錯位特征，在似然比證據(jù)評價體系下進行系統(tǒng)的統(tǒng)計和研究，來評估這些特征對鑒定意見支持力度的大小，以便利用牙齒錯位特征進行人身識別，為牙齒痕跡檢驗鑒定提供科學(xué)支持。

二、似然比檢驗方法

似然比是一種反映靈敏度與特異度的復(fù)合指標(biāo)，主要反映某一性狀或表征在某陽性群體中篩檢試驗結(jié)果的概率與在陰性群體中出現(xiàn)概率的比值。在物證鑒定中，似然比是一種關(guān)于相似性與典型性的比值，作為一種邏輯與概率統(tǒng)計相結(jié)合的證據(jù)評估體系，它可直接將案件中證據(jù)的力度進行量化，將證據(jù)強度以數(shù)字形式表現(xiàn)出來，呈現(xiàn)量化檢驗結(jié)果。似然比檢驗基于貝葉斯定理，而貝葉斯定理是以聯(lián)合概率為基礎(chǔ)。聯(lián)合概率是指兩個事件同時發(fā)生的概率，其前提條件為兩個事件都是獨立事件，即二者相互獨立。在一個案件中，除了在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的物證E 以外，往往還會有被害人陳訴、目擊者證言以及其他的證據(jù)，即非物質(zhì)證據(jù)I。將貝葉斯定理應(yīng)用到法庭證據(jù)評估中，表示如式2.1、2.2。

其中，E 為現(xiàn)場物證，H0和H1分別是作案人與其他某個非作案人為現(xiàn)場物證遺留者的假設(shè)，是在只考慮非物質(zhì)證據(jù)I的條件下，支持假設(shè)H0和假設(shè)H1的先驗概率比,是在考慮現(xiàn)場物證E 和非物質(zhì)證據(jù)I的條件下，支持假設(shè)H0和假設(shè)H1的后驗概率比，而LR 是作案人和其他某個非作案人能夠形成現(xiàn)場物證E 的概率比，P（E|H0）為作案人能夠形成現(xiàn)場物證的概率，即相似性；P（E|H1）為其他某個非作案人能夠形成現(xiàn)場物證的概率，即典型性，P（E|H0）需要結(jié)合現(xiàn)場檢材和嫌疑樣本特征進行分析計算，P（E|H1）需要從建立的相關(guān)數(shù)據(jù)庫中求取。其中，法庭科學(xué)家和刑事技術(shù)人員在案件辦理中，負(fù)責(zé)的主要是對現(xiàn)場物證的證據(jù)力度評估，P（E|H1）則需要收集總體的樣本，并建立對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫計算統(tǒng)計。似然比LR 的值與1 的接近程度，反映了證據(jù)的力度。似然比LR 的值離1 越近，則證據(jù)強度越弱；似然比LR 的值離1 越遠(yuǎn)，則證據(jù)強度越遠(yuǎn)。似然比等級見表1。因此，本文主要是對于似然比的研究與計算［4］［5］

表1 似然比等級

三、實驗

在牙齒痕跡檢驗中經(jīng)常用使用的特征包括牙齒的形狀、寬度，畸形特征種類及畸形特征的量化指標(biāo)。本文針對幾種常見錯位特征在具體牙位的出現(xiàn)概率及其似然比的計算，對于是否能夠作為同一認(rèn)定的依據(jù)，進行了實驗研究。

（一）實驗對象

本實驗隨機選擇了年齡在20～25周歲的500名受試者，利用拍照的方法對他們的牙齒排列情況進行取樣。

（二）實驗器材

實驗器材:乳膠手套，平面鏡，SONY DSC-T10相機。

（三）實驗方法

實驗者雙手戴乳膠手套，將平面鏡插入受試者口中，分別拍攝平面鏡中反射的上下頜牙齒的形態(tài)。統(tǒng)計完樣本后，對樣本進行逐一分析并錄入EXCEL 表格，計算不同錯位特征出現(xiàn)概率，從而計算似然比得出檢驗結(jié)果。

（四）實驗步驟

1.實驗者雙手佩戴手套，做好安全防護工作。

2.受試者后牙咬合，用口角拉鉤撐開兩側(cè)嘴唇，用相機拍攝固定牙齒正面形態(tài)。

3.將受試者下頜輕輕張開，將平面鏡正面朝上插入被實驗者口中。

4.用相機拍攝平面鏡中的景象，固定上頜牙齒樣本。

5.將平面鏡取出，正面朝下插入被實驗者口中。

6.用相機拍攝平面鏡中的景象，固定下頜牙齒樣本。

7.重復(fù)上述步驟收集500套樣本。

8.對樣本進行逐一觀察分析，統(tǒng)計每個牙位每種錯位特征出現(xiàn)概率。

9.綜合分析，計算似然比。

（五）數(shù)據(jù)庫的建立

研究過程中，共收集到總計500份實驗樣本，將觀察到的錯位特征的出現(xiàn)情況錄入EXCEL工作表。橫軸建立上頜，下頜，并分別在左、右區(qū)劃分5個牙位，共計20個牙位。牙弓分區(qū)圖如圖1所示。其中中切牙為1號牙，側(cè)切牙為2號牙，尖牙為3號牙，第一雙尖牙為4號牙，第二雙尖牙為5號牙。考慮到現(xiàn)場咬痕中牙位的出現(xiàn)概率，出現(xiàn)磨牙的概率很低，所以只統(tǒng)計到第二雙尖牙?？v軸建立1～500號的樣本編號。以英文字母A～I分別對應(yīng)舌向、唇向、高位、低位、斜軸、扭轉(zhuǎn)、近中、遠(yuǎn)中、易位的畸形特征填充表格。錄入完畢后，統(tǒng)計實驗樣本中9種錯位特征的頻數(shù)，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，并分別計算該9種特征在樣本總體中的概率。各個牙位的統(tǒng)計結(jié)果，分別見表2～6。

圖1 牙弓分區(qū)

表2 中切牙單個錯位特征出現(xiàn)概率（單位：%）

表3 側(cè)切牙單個錯位特征出現(xiàn)概率（單位：%）

表4 尖牙單個錯位特征出現(xiàn)概率（單位：%）

表5 第一雙尖牙單個錯位特征出現(xiàn)概率（單位：%）

表6 第二雙尖牙單個錯位特征出現(xiàn)概率（單位：%）

（六）單個牙齒錯位特征似然比的計算

1.獨立性檢驗?；谒迫槐葯z驗實際是貝葉斯理論的推廣，故應(yīng)服從條件概率的假設(shè)前提，即保證相關(guān)的各個特征均相對獨立。利用上述實驗中的牙齒錯位特征統(tǒng)計概率的結(jié)果，測試9 種特征是否互相獨立。利用SPSS（Statistical Program for Social Sciences）19.0 統(tǒng)計分析軟件在Windows 10 操作環(huán)境下對數(shù)據(jù)庫進行交叉列聯(lián)表分析，在顯著水平下，對9 種牙齒錯位特征進行卡方檢驗及Fisher精確檢驗，所得到的sig雙尾檢驗概率P值均小于0.05，證明各個牙齒錯位特征之間相互獨立，可以用于似然比檢驗鑒定。

2.各個不同錯位特征的計算結(jié)果。關(guān)于牙齒錯位特征似然比的計算，以上文中中切牙上頜左區(qū)特征A為例，如果現(xiàn)場檢材牙齒痕跡和嫌疑牙齒痕跡中均出現(xiàn)上頜左區(qū)特征A，可知作案人牙齒痕跡中出現(xiàn)上頜左區(qū)特征A 的概率是1，而其他某個非作案人牙齒痕跡中出現(xiàn)中切牙上頜左區(qū)特征A 的概率，通過表2 可知為1.2%，于是關(guān)于中切牙上頜左區(qū)特征A 出現(xiàn)特征的似然比為:LR=1/0.012=83。

對照前文中的似然比等級表，屬于似然比等級的第二級，即中等程度的支持。同理可求得所有中切牙錯位特征的似然比，結(jié)果見表7。所有牙位似然比的計算結(jié)果，見表7～11。

表7 中切牙單個錯位特征似然比

表8 側(cè)切牙單個錯位特征似然比

表9 尖牙單個錯位特征似然比

表10 第一雙尖牙單個錯位特征似然比

表11 第二雙尖牙單個錯位特征似然比

（七）似然比實例應(yīng)用

隨機選取出自于同一個樣本的上頜和下頜，如圖2、圖3 所示。該樣本上頜右區(qū)中切牙唇向錯位，似然比是6，側(cè)切牙舌向錯位，似然比是7，尖牙唇向錯位，似然比是6；下頜右區(qū)中切牙唇向錯位，似然比是22，尖牙唇向錯位，似然比是29。累積似然比值LR=6×7×6×22×29=160776，屬于10000～1000000，即非常強烈的支持。

圖2 樣本對象上頜牙平面

圖3 樣本對象下頜牙平面

隨機選取出自于同一個樣本的下頜，如圖4 所示，該樣本上頜左區(qū)中切牙扭轉(zhuǎn)錯位，似然比是16，側(cè)切牙舌向伴扭轉(zhuǎn)錯位，似然比分別是7和29，上頜右區(qū)側(cè)切牙舌向伴扭轉(zhuǎn)，似然比分別是7和25，中切牙舌向錯位，似然比是100。累積似然比值LR=16×7×29×25×7×100=56840000，屬于＞1000000，即及其強烈的支持。

圖4 樣本對象下頜牙平面

隨機選取出自于同一個樣本的上頜和下頜，如圖5、圖6 所示。該樣本上頜左區(qū)側(cè)切牙舌向錯位，似然比是7，第一雙尖牙低位錯位，似然比是250，上頜右區(qū)側(cè)切牙舌向錯位，似然比是7，第一雙尖牙低位錯位，似然比是500，下頜左區(qū)尖牙低位錯位，似然比是125，第一雙尖牙低位錯位，似然比是125，下頜右區(qū)低位錯位，似然比是53。累積似然比值LR=7×250×7×500×125×53×125=5×1012，屬于＞1000000，即及其強烈的支持。

圖5 樣本對象下頜牙平面

圖6 樣本對象上頜牙平面

（八）結(jié)論

本文通過對統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進行計算與分析，結(jié)果證明該方法在牙齒痕跡檢驗領(lǐng)域是可行的。但是由于樣本數(shù)量較小，可能會對結(jié)果產(chǎn)生較小的影響。如果能夠很好地解決數(shù)據(jù)庫較小、特征標(biāo)畫誤差的問題，保證定量分析的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率，針對不同的情況應(yīng)當(dāng)具體問題具體分析，并結(jié)合其他關(guān)聯(lián)物證，對牙齒痕跡同一認(rèn)定做進一步的系統(tǒng)量化檢驗，從而得到更精確的分析結(jié)果。那么似然比證據(jù)評估體系在牙齒痕跡檢驗鑒定中的應(yīng)用會具有很好的前景。