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篇1：声纹鉴定浅述/兰绍江法律论文网
声纹鉴定浅述/兰绍江法律论文网
《声纹鉴定浅述》
关键词：声纹 语图 鉴定
声纹，也称“语图”，是由专用的电声转换仪器(语图仪)将声波特征绘制成的波谱图形。声纹鉴定就是把未知人的语声和已知人的语声，通过语图仪分别制成声纹图谱，再依据声纹图上的特征进行分析、比较和判断，确定二者是否为同一人的语声。它是文检技术中近些年发展起来的语音识别的先进科学手段。
一、声纹的意义
在实际生活中，我们都有切身体会:每个人说话时的语声，都有自己的特点。很熟悉的人之间，可以只听声音而相互辨别出来，这就是语声人各不同的特性。
为什么人的语声会人各不同呢?因为人的发声器官实际上存在着大小、形态及功能上的差异。发生控制器官包括声带、软颚、舌头、牙齿、唇等;发声共鸣器包括咽腔、口腔、鼻腔。这些器官的微小差异都会导致发声气流的改变，造成音质、音色的差别。此外，人发声的习惯亦有快有慢，用力有大有小，也造成音强、音长的差别。音高、音强、音长、音色在语言学中被称为语音“四要素”，这些音素又可分解成九十余种特征。这些特征表现了不同声音的不同波长、频率、强度、节奏。语图仪可以把声波的变化转换成电讯号的强度、波长、频率、节奏变化，仪器又把这些电讯号的变化绘制成波谱图形，就成了声纹图。
人的发声具有特定性和稳定性。从理论上讲，它同指纹一样具有人身识别(认定个人)的作用。虽然由于技术和经验的问题，暂时不能说完全达到了指纹那样的精确程度，但它已经被越来越多的国家认可为法庭科学的一项新技术。一九八一年在美国密执安州成立了“国际声纹鉴定学会”，旨在进一步完善声纹鉴定技术，加强推动、培训和宣传，促使声纹鉴定成为世界公认的一种人身识别的科学方法。
目前，许多国家都己把声纹鉴定作为辨认犯罪嫌疑人的重要手段，为侦查工作提供新的线索和证据。
(1)在获得了犯罪人的语声录音资料时，如在电话中进行的恐吓、勒索，或在其他性质的犯罪中录到了罪犯说话的声音，那么可以通过收集嫌疑人语音样本进行声纹鉴定，为认定或否定犯罪人提供鉴定结论。
(2)在案件的侦讯或审理中(包括民事案件)，通过声纹鉴定可以审查录音证据材料的其伪。
(3)通过声纹分析，判断说话人的性别、年龄、方言(生活地区)特征，为侦查工作提供方向和范围。
二、声纹鉴定的步骤和注意事项
目前应用的语图仪可以制作七种声纹图:宽带声纹、窄带声纹、振幅声纹、等高线声纹、时间波谱声纹、断面声纹(又分宽带、窄带二种)。其中，前二种显示语声的频率与强度随时间推移的变化特征;中间三种显示语音强度或声压随时间变化的特征;断面声纹只是显示某一时间点上声波强度和频率特征的声纹图。
在声纹鉴定中最常用的是宽带声纹图。它是用带宽为30OHZ的带通滤波器分析出来的声纹。声纹图的横坐标为时间，纵坐标为频率，浓淡表示音强(见附图)。每一字的声纹前部(乱纹)是清辅音的频谱，后部是元音频谱；元音频谱中由加强的纵线条构成的水平方向的黑带为共振峰。共振峰的数量、走向及其频率是声纹分析的重要特征。
声纹鉴定依如下程序和要求进行:
1、采集检材语声(录音)
在采集犯罪人或证人的语声作检材时，录音宜采用高保真录音机。采集语声的要求是:
①录音应当尽量在不被对方发觉的情况下进行，以减少假象的干扰，保证语声的真实。
②应尽量防止环境噪声和录音设备的干扰。“麦克”与被录对象保持适当距离。尽量不用失真大的袖珍盒式录音机，电源最好用市电，保持电流稳定。电话录音时应使用传感器，不要将听筒直接对着“麦克”录音。磁带应选用优质新带。
2、采集样本语声(录音)
除了遵照采取检材时要求的器材和注意事项外，应尽量保持同采集检材时相同、相近的语声环境、距离、设备及速度;并保证在样本中有与检材相同的词句，以供特征比对。
3、审听和选择
鉴定人员要先对捡材和样本分别反复审听和记录，从中选择正常而清晰的语声段落，再进一步选取相同的字、词、句，作为供比较的部分。然后使用语图仪分别将选好的检材与样本中的字、词、句做出声纹图。
4、声纹特征的选择
在被比较的两种声纹图谱中，分别选取明显、稳定的特征作为比较特征。一般说，共振峰的频率值及其走向是最稳定的特征，而且具有很强的特定性，利用价值最高；而时长、音强、波形等特征稳定性较差，可做参考。在鉴定过程中，还可以从同一个人的.语声中选择多个相同字、词或句的语图，在分析比较中抓住其稳定而特殊的特征作为依据。
5、比较
比对检材与样本中相同字、词的声纹中的同类特征(如共振峰频率、走向及波形)，进行比较分析，找出相同点和差异点。
6、综合评断
①如果被比较的全部特征完全吻合；或者稳定性强的特征完全吻合，而只是稳定性差的特征有些差异，均可做同一认定结论。
②如果被比较的稳定性强的特征差异较大，还可以补充样本再做语图比较，倘仍有差异，又无法解释，则可做否定结论。
7、声纹送检时的注意事项
说话人在不同的环境和不同的心态下，以及不同的语气、不同的健康状况都会引起语音的某些变异。录音环境(噪音、回声、距离)的干扰以及录音设备不良，也会使录制的语音产生假性变异。因此，送检时，要把录制检材和样本时的环境状况、录制距离、录制方式、使用机器、以及在什么情况下录制等情况加以详细记载，一并提交鉴定人，以便对差异点进行客观的分析评断。
三、声纹鉴定的发展状况
辨声之举，自古有之，说明人早知道声音人各不同。但那仅仅是凭听觉器官的分辨能力。科学的声纹研究是以完善的录音设备为基础的，而且最先是为战争服务的。第二次世界大战后期，为了提高军事通讯效率的需要，美国电话电报公司的贝尔实验室研究和发明了“音响光谱图象显示器”，把声波用光谱图象加以显示。战争结束，这项研究亦中止。
到了五、六十年代，美国纽约市的绑票、电话恐吓案件骤增，为了侦讯工作的需要，贝尔实验室受执法部门委托，恢复对声纹的研究。他们对一百二十三名健康美国人的“I、you、it(我、你、是)等词语的二万五千个声纹图进行了五万多项鉴定分析，个人识别的准确率达到97- 99・65%。一九六二年，L・G•克斯特发表了《声纹鉴定》一书。从一九六六年开始，贝尔实验室开始培训警官，推广应用这项技术。至七十年代，日本、罗马尼亚、西德等都相继开展了声纹鉴定技术，以对付恐怖
犯罪活动。随着科学技术的进步，声纹鉴定手段也日益先进。目前，国际声纹鉴定并行两套系统:一是声纹的自动识别系统，它以电子计算机为主体，具备分析、储存、检索、鉴定多项功能，可以根据语声进行全自动分析，最后给出结论。但这种结论的准确性同专家设定的特征吻合量(阈值)有关。二是声纹的人工识别系统，它以语图仪为支持，鉴定人直接观察和分析声纹，寻找特征，测量数据并进行比较与评断，最后得出结论。
在声纹资料的存储技术上，已发展到激光光盘存储。先以激光源对待储声纹图谱进行扫描，获得付利叶光谱，再通过电脑把光谱记录的声纹特征转换成数据，最后通过电脑控制的激光针将待储声纹特征的数据存入光盘纹线中。当需检索时，再用激光针通过电脑系统输出光盘中的信号，即可进行声纹比较。这种存储技术容量很大，一张光盘可以储存数百万人的声纹。
过去，我国对声纹鉴定技术长期持保守态度，因而起步很晚。直到一九八八年，中国刑警学院才率先在文检系成立了全国第一个声纹鉴定实验室，引进了美国KAY公司生产的7800型语图仪，进行实验研究，并推动了在办案中的实际应用。一九九0年，公安部第二研究所文检室引进了美国KAY公司5500型语图仪。目前这两家均已应用于办案，取得了很好的成效。南京、上海也已同有关部门合作，进行了声纹鉴定的研究与应用。
（兰绍江）
（原载于天津《警察学研究》1994年第4期）
(本文资料受益于中国刑警学院岳俊发、王英利，谨此致谢)
篇2：鞋底常态磨损特征再现的研究/兰绍江法律论文网
兰绍江
鞋印，是在犯罪现场上出现率较高的一种物证。通过对鞋印及嫌疑鞋子形态特征的检验和评断，可以确认到过现场的鞋子。这些物证及经检验作出的鉴定结论，在刑事诉讼中都是重要的间接证据。然而，有的犯罪分子作案后，将当时穿用的鞋子丢掉、毁坏，使侦查机关无从提取嫌疑鞋以供检验;有的故意破坏鞋底表面形态特征 (如:用烧、烙、挫、切、挖等办法)，使该鞋子完全失去检验条件;此外，有时因侦查工作延误时间过长，提取到的嫌疑鞋又经长时间穿用或修理，使鞋底原有形态特征面目皆非，给检验造成很大困难。因此，研究鞋底表面某些可以再现的特征，并通过再现这些特征的方法为证实犯罪、揭露犯罪人提供新的间接证据，是侦查实践急待解决的问题。而且，目前对这一课题的研究，无论在理论上还是在实践上都具有十分重要的价值。
鞋底表面可能再现的特征只能是反映人身固有特性的常态磨损特征。本文仅就鞋底常态磨损特征的同一认定价值及其再现的可能性进行一些初步探讨。
一、鞋底常态磨损特征的概念及其价值
目前，鞋印检验中所利用的形态特征，依其形成原因可分为三类:
1・在鞋底的生产加工过程中形成的固有特征。如:花纹的种类、布局，鞋底表面细小花纹的分布和特殊形态，制作中形成的气孔、注料痕，切边时形成的表面花纹的特定分布及流向等等。这类特征的特定性很强，可以做为同一认定的重要依据。但这类特征依附原来的特定鞋底而存在，一旦失去这双鞋子，则无法予以恢复。
2・在鞋子穿用、修理过程中由一些外在偶然性因素作用而形成的特征。如，割划痕、缺损、补丁、烧灼痕，鞋丁等的分布、位置、形态。这类特征的特定性极强，在同一认定中的利用价值最高。但这类特征均为若干偶然性因素随机组合作用的结果，再现形成这些特征的条件是不可能的，因此恢复再现这类特征亦不可能。
3・人在穿鞋行走运动中形成的鞋底磨损特征。磨损特征是人在行走运动时，鞋底同地面相互摩擦作用的结果，它在同一认定中同样具有重要意义。根据在天津市公安局查阅的159件鞋印鉴定统计，运用磨损特征进行同一认定的有92件，占57.9%，其中单纯以磨损特征作为同一认定依据的84件，磨损特征与其他特征结合运用的8件。
在鞋印检验实践中，又可将磨损特征依其在其他鞋底上重复出现的可能性和出现率的高低而分为两种，
(1)种类特征 (或称一般特征)。包括磨损的程度、部位和一般形状。
(2)特定特征 (或称细节特征)。包括:
特殊 (罕见)的磨损形态;
几处磨损特征之间的相互关系;
因磨损而形成鞋底花纹深浅的变化;
因磨损而形成鞋底花纹表面形态的变化;
磨损部位内残留鞋底花纹的分布和数量;
磨损部位周围边缘花纹的形状和分布;
磨损部位以外的鞋底花纹的数量和分布；
鞋底附属物 (如绊、带、帽)因磨损而形成的变形；
因磨损形成的孔洞、缺损的部位及形态。
上述特征中，有一种是因外在的偶然性机械力作用，如攀登、跄擦等特殊动作或鞋底某部位凹凸变形等原因形成的特殊磨损，这种磨损不是在人正常行走运动中所形成的，称之为”非常态磨损特征“。另一种是人在穿鞋正常行走运动中逐渐形成的鞋底磨损，称之为”常态磨损特征“。人在行走运动时，鞋底表面沿地面滑动或具有滑动的趋势，因而在与地面接触部位产生阻止相对滑动的摩擦力。在摩擦力的作用下(包括凹凸不平引起的啮合、分子间的吸引、电荷转移而引起的静电吸引)，鞋底表面物质颗粒逐渐脱落而形成磨损特征。
摩擦力的大小同正压力的大小成正比(F=KP)也就是说，鞋底常态磨损的分布同鞋底压力分布有直接关系。人在行走运动中影响鞋底压力分布的内在因素主要有以下两个方面：
1・脚掌的构造与形态
每个人的脚都由趾骨、跖骨、楔骨、舟状骨、距骨、骰骨、跟骨等二十六块骨构成支架，在其掌侧的深层、浅层有固定数目的肌肉和筋膜，表层被覆较厚的皮肤，共同构成脚掌侧的形态。每个人脚的构造虽然相同，但由于先天遗传和后天发育等各种因素的影响，各骨块及肌肉的个体形态产生差异，互相联结搭配也有个人特点，因而使各人脚掌侧 (包括趾、掌、弓、锺)各部分的表面形态呈现出许多差别。刑事技术部门在赤足印的检验中将人脚掌各部位形态分成若干种类，根据这些特征的综合评断可以进行人身同一认定。由于脚掌形态上的差别，使人在行走运动中脚掌作用于鞋底的压力分布图象各具特点，从而形成常态磨损特征的特定性。
2・行走运动规律
每个人行走运动都有自己的习惯特点，这些习惯特点的生理机制在于后天形成的大脑皮层动力定型。人体是一个有机的整体，它的各项运动都是在中枢神经系统复杂活动支配下的多环节运动。行走运动受各运动器官生理结构以及心理、训练、职业、年龄等许多因素的影响;这些内外界的各种刺激依一定顺序反复作用于大脑皮层，逐渐形成一套比较稳定的神经联系系统――行走运动的皮层动力定型。在动力定型支配下，人在行走运动中的各个器官依照一定的规律在时间和空间上互相协调，成为习惯性的自律运动。这一运动表现为步幅、步态、步频等方面的个人特征，使脚掌压力分布图象人各不同，进一步形成鞋底常态磨损特征的特定性。
为进一步认识和说明鞋底常态磨损特征人各不同的特性，我们在安徽省淮北市和江苏省徐州市采取了500人的鞋印进行分析。
采样对象:500人均系18――25岁的男性青年战士。其中淮北武装民警、消防民警200人，徐州83230、83233部队战士300人。
提取方法:每人穿自己的旧军用解放胶鞋，鞋底均匀涂以油墨，以步行方式从预先准备好的纸张上走过。同时捺印赤足印及拍照鞋底照片，以备参考。
经用我们设计的”方格矩分析编码法“，对上述500份鞋印的常态磨损分析结果表明，鞋底常态磨损具有人各不同的特征。根据磨损的部位、程度、范围、形状、互相搭配以及磨损的细节特征，可以对不同鞋的穿用人进行是否同一的检验。
利用常态磨损特征进行鞋子的同一认定，在实践中比较常见;运用常态磨损特征对两双鞋子的穿用人进行同一认定也有案例记载。如:1980年5月9日，甘肃省民勤县某公社XXX被杀案，在距现场104米处提取作案人抛弃的染有被害人血迹的旧布底鞋一双，后又在嫌疑人桑XX家中提取其平时穿用的旧布底鞋
一双。经公安部126研究所痕迹室对两双鞋底常态磨损特征的部位、形状、大小及相互搭配关系等进行检验，确认两双鞋为同一人穿用。桑犯被逮捕后，供认了杀人及抛鞋的全部犯罪事实。
二、鞋底常态磨损特征再现的基础与方法
鞋底常态磨损特征的形成主要在于人身固有的脚掌形态和行走动作习惯，这些均为人身所固有的特性，并非鞋底本身的特性，也非外在机械力的特性。以上两种形成常态磨损特征的人身特性均具有相对稳定性。脚掌的表面形态以脚的骨骼、肌肉、韧带构造的稳定性为基础，除了生长发育、损伤等因素影响外，在一定时期内不会发生明显变化。人的行走运动动力定型的本质就是一系列固定联系的条件反射，这个动力定型一经形成，人在行走时，条件反射就会按固定联系依次再现，从而减轻皮质细胞的工作负担，这是大脑皮层的一种保护性本能。除非运动器官损伤、严重疾病或长时间训练，这个动力定型在一定年龄阶段内是不会有显著改变的。因此，每个人穿鞋所形成的鞋底常态磨损特征具备相对稳定性。也就是说，同一个人即使换穿了鞋，只要鞋子种类相同，穿用条件相似，所形成的常态磨损特征应当是相同的。因此有可能通过模拟实验的方法使常态磨损特征在另外的承受鞋底上再现。
在实验中，除了将常态磨损特征的特定性和相对稳定性做为理论依据外，还须考虑它在承受体上的反映性问题，也就是要考虑鞋底表面花纹结构和材料性质对磨损特征的'影响。因此，在进行模拟实验时，应选用与原鞋的种类、型号、花纹结构一致 (或极为近似)的实验鞋。
此外，用普通的鞋子进行模拟实验，需数月、甚至数年之久，这样就丧失了模拟实验的实用价值。因此必须制作软质模拟鞋底，附着在选定的实验鞋底上，以便在很短的时间内再现穿用人的常态磨损特征。
1、模拟鞋底材料的选择:
模拟鞋底需要在柔韧、弹性、细腻、稳定等方面同真正的鞋底近似，同时其耐磨强度又很低。经多次实验证明，用乳剂型聚氯乙烯增塑糊较理想。聚氯乙烯 (PVC)树酯是一种价格便宜、性质稳定的高分子聚合物，加人高沸点的有机物――增塑剂可使之变得柔软而有弹性，增塑剂加得越多，塑料成品越柔韧。根据需要加人适量的填料 (如石膏粉或炭酸钙)，既可以降低成本，又可降低其耐磨强度。PVC树酯同增塑剂的相溶性取决于二者之间的溶解度参数，溶解度参数越接近，相溶性越好。因此我们选用邻苯二甲酸二丁酯做为增塑剂 (PVC溶解度参数9・5，DBP――邻苯二甲酸二丁酯溶解度参数9・4)。聚氯乙烯属于热塑性塑料，需要一定的温度固化成型。增塑糊在800C时开始胶凝，温度继续上开，塑化开始，随着温度的升高，物料渐渐发挥出其良好的物理性能，到160oC左右可以完全塑化，各种物理性能 (包括耐磨强度)达到最优。温度继续升高，PVC将会分解焦化。因此，必须适当控制温度，使其达到所需的性能。经多次实验证明，较理想的成型温度为12OoC左右。
2、制作模拟鞋底的方法:
(1)制作鞋底模型:根据实验鞋 (或现场鞋印)选择好种类、型号、花纹相同的鞋作为正模型;以备复制负模型。再准备一个木制长方形模型(或就地挖长方形土坑)，其长、宽、深度要适合于一个鞋模大小，内衬纸。将石膏液调好倒入木模型内，刮除气泡和杂质。在正模鞋底表面涂以油脂 (如DBP或食用油)作脱模剂，然后轻轻压人石膏液中，待鞋被石膏粘住后即可放手。凝固后，取下鞋子，将制成的鞋底负模型晾干备用。
(2)准备原料:
底料配制: 乳剂型PVC粉末 100克
石膏粉 (硫酸钙) 50克
DBP lO0毫升
以上材料充分混合搅拌成糊。
衬料配制: PVClO0克
DBPlO0毫升
底料还可根据需要加少许颜料。另外，用纱布按照鞋底大小和形状剪几个衬垫(以每只鞋两个衬垫为宜)。
(3)制作模拟鞋底
先用毛刷在石膏负模型中涂一层脱模剂。再用毛刷将配制好的底料均匀涂于石膏模中，使糊料均匀布满鞋底花纹，并保持适当厚度 (约1・5毫米)。这时再将衬布展平铺于模底，衬布上用毛刷均匀涂一薄层衬料，再加一层衬布，最后再涂一层衬料。料涂好后，将模型放人12OoC烘箱内40分钟。取出后，将成型的模拟鞋底揭下即可。加衬布的目的在于增加模拟鞋底的抗拉强度和挠曲强度。但须将衬布展平，不得出皱摺。涂料时(尤其涂底料时)不要压入气泡，以免影响鞋底花纹造型。涂料必须均匀，不能出现薄厚不均现象。
3・实验对象和方法:
实验对象为安徽省淮北市公安局80名武装民警战士，年龄18――24岁。
选购上海产飞跃牌松紧口蓝色面网球鞋 (胶底，小菱形花纹)，于1981年11月20日发给实验对象穿用。穿用期间从事正常的队列训练、擒敌格斗训练、篮球运动及巡逻执勤等活动。穿用两个月收回，依其磨损程度编组再进行第二次 (模拟)磨损实验。
在模拟实验前，按实验人脚大小选择同型号蓝网球鞋做为承受实验鞋，用砂轮将鞋底花纹打平，用粘合剂 (北京椿树橡胶制品厂生产CX一204硬塑胶)将模拟鞋底粘附于承受鞋底上，加压20――30公斤，放置五小时以上即可用于模拟实验。实验场地选择水泥路面 (篮球场)。运动项目有队列、拳术和篮球运动。实验开始后随时观察鞋底磨损特征的再现情况，在磨损特征再现时即停止实验，记录实验持续时间。
4・常态磨损特征再现情况
我们将鞋底划分为拇趾区、前掌区、落脚区以及其他区 (包括脚弓四趾区和后跟中上部)。通过实验观察，常态磨损特征稳定再现的程度在这四个区域内不同。稳定再现程度较好的是前掌区，第一次实验前掌区常态磨损再现率达78•75%，以下依次是拇趾区、落脚区;而后跟部分、四趾部分的磨损特征易受其他条件 (如运动方式、伪装)的干扰，再现的稳定程度较差。
1982年7月，在北京又选男性青年3人，以硬塑底布鞋做为实验鞋，再次进行常态磨损再现的实验。经穿用3――4小时，原塑料鞋底穿用1年多的常态磨损特征得到再现。根据实验情况说明，只要选用相似的穿用方式、满足一定的实验条件，鞋底常态磨损特征的再现是可能的 (见照片)。
在淮北实验场地上，模拟鞋底穿用1小时，相当于实验胶鞋底在水泥路面上实际穿用150小时以上 (大约1个月)，而相当于实验胶鞋底在土质地面上实际穿用300小时以上 (大约2个月)。平均穿用时间比例为:
模拟鞋底 胶鞋底 硬塑底
1小时 200一25
0小时 3――4个月
三、鞋度模拟磨损特征检验的特点
用模拟方法再现常态磨损特征的检验是鞋印检验中的新方法。在理论上和方法上有其自己的特点。
1、常态磨损特征检验的科学基础、基本方法和程序并不违背痕迹学同一认定的基本理论。它自身的特点表现在如下几个方面:
(1)同一般的鞋印检验比较，被认定同一的客体不同。一般的鞋印检验，是通过对反映形象的检验，认识和研究造型体――鞋底的表面结构特性，并通过被寻找客体特征与嫌疑客体特征的比较，认定鞋的同一。而模拟再现特征的检验是在被寻找客体消失的情况下进行的，因而研究鞋子本身的同一已毫无意义。常态磨损特征表现了引起这一形态特征的客体 (人)的一些特性，我们通过检验常态磨损特征，认识和比较的是人身的固有特性，它做出的结论只能是人身的同一与否 (即认定穿用鞋子的人)。
(2)同一般人身认定比较，供认定同一的客体不同。一般人身同一认定所依据的形象痕迹有两种，一种是人体某部分或器官 (如手、脚、牙齿等)同承受体接触，而将其接触部位的表面结构形态反映在承受体表面。这种反映形象是人体局部表面结构形态的反映，是造型体与承受体直接相互作用的结果。另一种痕迹是人身具有的某些动作习惯特性 (如:书写习惯)，通过一定的工具作用于承受体。这样形成的反映形象是人的动作习惯特性 (动力定型)形象化的反映。鞋底常态磨损也是一种反映形象，它既反映了人脚掌表面结构的形态特征，也反映了人行走运动的习惯特征。而且，这种磨损是人身借助承受鞋底同地面相互作用的结果，它是人身特性的一种间接反映形象。这种人身两种特性间接的综合反映是我们认识和比较人身特性、进行人身同一认定的依据。
(3)同一般的痕迹检验比较，同一认定结果的证据意义不同。在一般的人身同一认定中所依据的是同犯罪事件有联系的反映形象，而这一反映形象同人身具有直接的因果关系。因而人身认定的结论可以直接确认人同犯罪事件的联系。一般的物的同一认定结论可以确认物同犯罪事件的联系，但并不能确认人同犯罪事件的联系，要解决人同犯罪的联系需要结合查措施。而模拟磨损检验，是以物同物比较的形式，做出人身同一认定的结论。这一结论只能确认人同物的联系，即确认在犯罪现场遗留痕迹的鞋是谁经常穿用的。而这一点，以前是依靠搜集旁证的方法解决的，其可靠程度和证据价值远不如通过模拟磨损检验所做出的科学技术鉴定。
2・在模拟磨损特征检验的具体方法上，比一般的鞋印检验更加注重差异点的评断。因为做为供认定同一客体接受检验的鞋底，已知不是现场鞋印的造型鞋。原造型鞋底在穿用过程中会受到外在偶然性因素的作用而产生一些偶然性细节特征，它不会在另外的场合再现;而模拟鞋底在实验过程中也会受到外界若干非正常因素的影响产生一些无法在另外场合再现的特征。这类特征在两种性质的鞋底上不可能重合，这就必然增加两个被比较客体的差异点。要科学地解释这些差异点，就必须分析差异产生的原因。既要考虑实验条件方面的原因，又要考虑承受实验鞋底表面凹凸情况以及模拟鞋底在制作中造成的缺陷。在检验中如果出现种类特征相符而细节特征有差异，又难置可否的情况，可以将模拟实验重复进行。
这次实验表明，前掌区、拇趾区和后跟落脚部位的常态磨损特征稳定性强。因此，在模拟磨损检验中应主要以这几个部位的磨损特征做为结论的依据。后跟中间部、四趾区域的磨损较易受运动方式的影响，差异点较多，检验中可作参考或补充。
这次实验中发现的差异点可分为两类，第一类为不同人穿用而产生的本质差异。表现为种类不符，或种类特征近似，但细节特征的布局及磨损的趋向根本不同。第二类是同一人穿用，但因实验条件影响而产生的非本质差异。其磨损的部位、形态等种类特征一致，主要差异表现在细节特征上，如重磨损区边缘花纹的数量和形态出现差异，有的表现为大部分细节特征相符，而局部磨损特征出现差异。
非本质差异点的产生有如下几种原因:
(1)模拟鞋底本身的原因:
①模拟鞋底薄厚不均，较厚部位磨损加重，而较薄部位磨损减轻或不出现磨损。
②衬布没有展平，出现凸起棱线，在模拟鞋底表面相应部位便出现条状不正常磨损，而相邻两侧磨损减轻。
(2)承受实验鞋底表面形态方面的原因:
①在打平实验鞋底表面花纹时，若局部出现凹凸不平，就会在模拟鞋底表面出现局部磨损不足或加重，呈现变态特征。，
②如果实验鞋底表面出现砂轮磨损形成的沟痕、棱线，就会在模拟鞋底表面出现长条状不正常磨损或减轻磨损。如果棱线位于边缘部位，模拟磨损边缘会出现中断现象。
(3)实验条件方面的原因:
①人的运动方式不同，脚掌用力的部位、方向和大小也不同，磨损特征就会出现差异。如同一个人经常穿着打篮球、长跑或登山的鞋同他自己经常穿着正常走路的鞋比较，前者磨损着重于前掌、趾尖和外侧，而后者磨损前后比较均匀。在淮北的模拟实验中，打篮球和跑步的时间比例较大，所以大多数前掌再现的磨损特征较好，而后跟部特征再现不足。
②实验时间掌握不准，不仅会造成磨损程度上的差异，亦会形成细节特征甚至种类特征上的差异。在实验中，人的体重不同，运动强度不同，形成相同程度磨损所需的时间差别很大。因此，在模拟实验中，除根据磨损程度预测实验时间外，更应随时观察磨损特征的再现情况，达到要求即停止实验。
关于模拟实验时间，应保持在2个小时左右或稍长。时间过长，实验人疲劳，而且也降低实际应用价值;时间过短，人行走运动特征的常态分布规律表现较差，易于受客观条件的干扰和实验人主观伪装心理的影响，而使常态磨损特征呈现变态反映。要准确地保持一定的实验时间，应根据原鞋底 (或现场鞋印)的磨损程度，适当调整模拟鞋底的成型温度。对于磨损程度重的，可以在12O0C一llO0C之间适当调整以降低耐磨强度。对于磨损程度轻的，可在12O0C――13O0C之间进行适当调整，以增强模拟鞋底耐磨强度。同时还应考虑到这种实验是在嫌疑人直接参加下公开进行的，必须注意排除故意伪装步法所造成的干扰。必要时可以将同一人几次实验结果对照检验，以及参考嫌疑人其他日常穿用鞋子的特征。作到准确无误。
四、结论
鞋底磨损特征在同一认定中的价值是已经由司法鉴定实践所证实的，并非本文的新发现。通过这次采样分析和模拟实验所证明的仅仅是以下两点:
1・鞋底常态磨损特征具有人各不同的特性，在以同一认定为目的的司法检验中可以做为结论的依据。
2・鞋底常态磨损特征可以通过模拟实验的方法得以再现。通过对模拟样本及现场鞋印的检验，可以在没有嫌疑鞋的条件下，认定现场鞋印为何人穿用的鞋子所遗留。这种方法应用于司法实践，将为揭露和证实犯罪提供一种具有重要价值的间接证据。
由于模拟实验大大缩
短鞋底穿用特征的形成时间，所以这种方法也为足迹和步法科研提供了一种简便而见效迅速的实验方法。
(本文是在一二六所痕迹室指导下完成的，在此仅表感谢。)
附图：
图1：人的脚底压力与鞋底压力吻合
图2：同一人的两双鞋的鞋底常态磨损吻合
图3：鞋底常态磨损特征再现二例（左为正常鞋，右为模拟试验鞋）
（此文原发表于《刑事技术》1982年第6期,但其论证的理论至今未衰。）
篇3：《我国足迹检验技术的回顾与展望》/兰绍江法律论文网
关键词：足迹 回顾
足迹，是在犯罪现场上遗留率最高的一类痕迹。世界上许多国家的警察机关对犯罪现场遗留足迹的研究和利用都很重视。我国公安机关对足进的研究己经达到了什么水平?这是本文所要介绍的中心内容，
一、我国足迹检验技术经历了三个发展阶段
我国记录和利用犯罪遗留足迹的历史，可以追溯到先秦时期。但长期以来处在简单的、种类识别的范畴，对我们现在的足迹检验技术并无很大影响。我国足迹检验技术的发展与成熟，是在新中国成立以后。建国以来，我国足迹检验经历了三个发展阶段。
1、初创阶段。五十年代，我们吸收了原苏联《犯罪对策学》中足迹检验的理论与方法，创建了我国公安机关自己的足迹检验工作。这个阶段的主要特点，是以足迹中的形象特征检验为主体。所谓”形象特征“主要指鞋底表面的大小、花纹、磨损及修补的细小形态等;也括赤足底的脚纹(但现场较少见)。这时的足迹检验主要认定的对象是犯罪人到现场时所穿的鞋，而不能直接认定人。到五十年代后期，我国痕捡工作者从实战需要出发，总结办案中的实践经验，研究了人的赤足印不同区域的形态特点，把趾、掌、弓、踵各部位形状、大小、排列特征作了详尽的归纳，提出了脚纹之外的其他赤足印特征可以认定人身的理论与方法，实践应用很好，并沿续至今。可以说，在初创阶段后期，我们已有了自己的发展。
足迹的形象特征检验，是我国足进检验技术发展的基础，现仍是我国足迹检验体系中的重要组成部分。它在我国几十年的刑侦实践中发挥了巨大的作用。
2、创新阶段。从一九五九年开始，公安部和内蒙公安厅发现和总结了以马玉林同志为代表的民间“码踪”经验，通过认其考察与研究，推广和普及了“步法追踪”技术。“步法”是人行走运动的习惯性规律。它所研究的步幅、步态，都反映了行走过程中脚对地面作用力的特点。这就抛开了鞋底形象特征，抓住了每个人长期形成的落脚、碾压至起脚各阶段的运动力特征，因而达到了认定或否定行走人的目的。至六十年代，发展成我国独特的”步法检验“技术，开始形成有中国特色的足迹检验理论与方法。
所谓我国自己的特色，体现在:①摆脱了传统的”形象痕迹“检验的框子，深入到痕迹形成三要素的作用力的个人特性上。②这项技术是我国自己独创。是马玉林同志和广大痕检工作者对我国足迹检验技术、乃至痕迹学理论与实践的重大贡献，也是我国足迹检验技术发展的重大转折。步法检验技术在六、七十年代迅速在全国普及推广，并在实践中得到进一步发展和完善，即从对连续足迹的检验发展到对单个足迹的检验与分析;从农村发展到城市。
3、全面发展与提高阶段。进入八十年代以来，刑事侦查技术呈现了迅速发展与繁荣的局面。我国足迹检验专家、学者不满足于经验型、手工操作式的足迹检验手段，开始运用人体运动力学、高等数学与计算机技术，研究和解释人体行走与足迹形成的机理，以及影响足迹变化的相关因素，将步法与形象检验相结合，不仅进一步丰富了我国足迹检验理论，也创造了许多新的检验方法和手段。
在此期间，各地研制了一些足迹提取与检验设备、器材。如静电吸附，解决了现场粉尘足迹提取的一大难题，使足迹的提取率和利用率明显提高。各地在办案中因地制宜，综合运用各种检验手段，使过去失去检验条件的现场足迹，重新发挥了证据作用。同时，办案与科研相结合，百花齐放、繁荣科学，基本上形成了我国独特的、以人身识别为目的的足迹检验理论与方法，并在这个领域达到了国际领先水平・
二、我国足迹检验技术的现状及特点
目前，我国足迹检验既有传统的方法，也有许多新的方法和手段。
所谓传统的方法，即从五十年代沿续并不断完善的形象特征检验。加根据现场遗留鞋印判断鞋子的大小、种类，然后同侦查部门提供的嫌疑鞋印比较，进行鞋子的认定或否定。再有根据现场遗留赤足印与嫌疑人赤足印样本比较，可以直接认定作案人。
足迹检验新方法的研究，主要针对犯罪人在作案后将鞋毁弃的情况下，如何利用现场遗留足迹认定犯罪人。专家们努力从步法和反映用力特征的“鞋底常态磨损”上进行了新的探索。
1、足迹定量化检验的探索。最初的尝试是在河南周口地区。从七十年代后期，经过大量的步法统计，运用统计学的理论与方法，求出同一人步法特征变化的阈值，进行不同人的区分。先后设计了“步幅特征级差检验法”、”步幅三角形级差检验法“、“步态特征级差检验法”、”T2检验法“、“隶属度检验法”等。以最简单的”步幅三角形级差检验法“为例，正常行走的足迹中，相邻前后两个普通步为一组(共三枚足迹)，分别画出各足迹中心线并延长，再连结相邻两足迹后边缘与中心线的交点，构成了左右两个步幅三角形。分别测两个三角形底、高及后角，共6项数值，各项数值与嫌疑人比较，如均不超过规定的级差(后角5度，底8公分，高3.5公分)，则判为相同;若一项超过级差，则判为否定。“T2检验法”和，“隶属度检验法”运用了模糊数学理论，计算难度较大，应由侦查人员测量所需数值(井拍成照片)后，提交专业人员上计算机解决。
除了对步幅特征的定量检验外，对步态特征的定量检验研究也有较大进展。在立体足迹中，足底压力不同，表现为石膏模型上的高度差别。在检验时，先测量足迹长、前掌宽及起、落脚角度等4项数值，然后按设定坐标的方法，用河南周口地区研制的“足迹高程测量仪”，测出前掌与趾区的23个点的高程，分别计算出”前掌全坡陡度变差平方和“、”前掌半坡陡度变差平方和“、”拇趾陡度变差平方和“，连同开始测量的4项数值共七项指标，若均不大于规定的阈值则判为接受。此外，还有，“立体足迹立多倍投影测图仪”、”足迹三维数据测量仪“。等，都可以在实践中熟悉掌握和应用。
公安部第二研究所还曾试验了立体赤足印的”光栅检验法“。在质地均匀、透明度，而且两平面精确平行的有机玻璃上，每隔1毫米刻蚀出宽1毫米的黑色不透明刻线，制成”光栅“。把光栅贴在立体赤足印模型上，以平行光从45o角方向射向光栅，就会在上面观察到足迹表面呈现明暗相间的等高线图形。将图形摄入计算机处理，自动测出相关各个切点与重压点，以极坐标方式计算出相关的19个数据，供比较检验。
足迹定量化检验，是足迹检验工作从经验型判别转向科学化判别的`重要探索。科学化判别要依赖于数学理论和仪器检验。各地研究的方法，从内容看含有两个部分:一是步法特征的定量化检验;二是足迹中压力分布的定量化检验。从研究动向看也可归纳成两种:一是实用方法研究，如上述的各种定量检验方法，始终以现场足迹和进行比较检验为目标;二是侧重于足迹检验基础理论的研究，如内蒙公安厅和公安大学等单位，通过测力平台和计算机假彩色编码技术，研究足底在行走中压力分布的个
人特定性、稳定性及变化规律。这将为足迹人身识别的理论奠定坚实的基础。有了统一、明确的理论，各种各样的检验方法就会完善、统一和全面推广。
足迹检验的仪器化、定量化是发展的必由之路。但目前也存在一些客观的矛盾有待研究解决:其一是绝大多数基层痕检技术人员尚不具备相应的高等数学基础，因而难以更广泛推广使用。其二是现场足迹变化大，影响其形态改变的因素多，现在应用的数理统计方法尚不能完全解决这个难题，所以目前大量地应用于排嫌，而认定结论必须结合其他证据。其三是数理方法尚离不开前期数据的人工测量，这就预伏了不精确的因素，会影响鉴定的准确性。
2、鞋底常态度损特征的检验。所谓”鞋底常态磨损特征“，指人在穿鞋正常行走和运动的过程中，由于较长时间有规律的反复磨耗，而在鞋底形成的磨损形态。它同人的脚型及起落脚规律相对应。脚型和步法是人体稳定而又具个人特征的。所以，同一个人穿用的几双鞋子，其鞋底常态磨损特征应当是相同的。这成为我们解决犯罪人毁弃物证而无法检验的难题打开了一条新路。我国痕检专家、学者从一九八一年开始着手研究这一课题，一九八二年通过模拟实验研究，证实了这一技术理论的可行性。此后，公安部二所在几个地区进行了大量的应用研究，并把磨损检验同足迹中的压力及起落脚检验结合，总结了一套实用的检验方法。一九八六年开始办班推广，一九八七年发表了《利用鞋底磨损特征进行不同种类鞋子检验鉴定》的成果。
常态磨损特征的检验，要在足迹与送检鞋子磨损程度相近的情况下，对趾、拓、弓、踵各区磨损形态及若干特征间的匹配组合关系，进行综合的比较与评断(详见《刑事技术》1982年第6期和公安部二所教材)。它的优点是:①它是鞋底在足与地面作用力下反复磨耗形成的”积累特征“，是作用力特征的形象化，因而易于观察，提高了可见性和可信度。②它既可用于立体足迹检验，也适用于平面足迹检验。
但它也存在一些缺陷:(1)鞋底的磨损毕竟是行走力隔着鞋底作用的结果，不像赤足那样反映细节明显清晰，而是具有一定的模糊性。在脚型相近、步法相近的两个人间，磨损形态也近似，结论要慎重。（2）在受检的两双鞋磨损差别较大时(主要因穿用时间差距大)，单靠磨损特征检验不行，实践中要结合步法特征的压力检验。(3)同一人的平跟鞋与高跟鞋、软底鞋与硬底鞋的磨损会发生一定的差异，检验中要注意。
3。足迹的动力形态检验。这是河北省雄县公安局在原步法检验基础上发展起来的一种检验方法。它主要抓住行走时支撑阶段的七个支撑部位，依先后顺序为:落脚、后跟、脚弓、前掌、趾掌间、趾(主要拇趾)、起脚。先划出七个部位”动力面“(即压力重的部位)的范围。然后以足迹中心线为纵轴（Y），在纵轴前1/3处作纵轴的垂线为横轴(X);然后按平面坐标方法比较七个区动力面的位置、形状、面积及” 动力方向”。所谓”动力方向”，是在每个动力面上找出前后两个最凸点，连结此两点为动力方向。最后再将各动力方向依次连结成曲折的“动力轨迹线”，表示在行走阶段，脚掌力的转移特点，仍可同嫌疑人进行比较。
这种检验方法引入了动力方向和轨迹线的概念，把力的三要素做为整体进行综合分析，因此是有突破的。但动力面的精确划定必需依靠成熟的经验，定量区分的界限难以掌握，同时对送检条件要求较苛刻，因此尚待改进和完善。目前适用于立体足迹。
以上介绍的几种检验技术，都是近十几年来根据实践斗争需要摸索和发展起来的。它们各自都有自已的长处，井对原来的手段有所突破，但也都不是全能的，无论在理论还是实践上都正待进一步提高。
三、足迹检验技术今后的发展方向
我国对足迹检验技术的研究，目前处于空前繁荣的局面。为了使本学科尽快实现理论与实践统一下的规范化、科学化，今后重点研究发展的方向应当是:
1、下大力量加强本学科应用理论的研究。目前，本学科借用相关的基础理论较多，但距彻底解释足迹检验中的实际问题尚差较远。目前的理论研究，应当借助于相关学科成熟的理论和手段，通过大量测试与统计，论证人体行走脚底压力分布的特定性与稳定性，提出产生变异的客观原因及一般规律。这样才真正建立起足迹检验完整、科学的理论基础。
2、足迹认定人身的检验技术，应当在特征的确认上向仪器化、定量化及规范化发展，尽量排除对个人经验的依赖。这项研究的难度是较大的，需要警内外科技人员的协作，目前已取得了较大进展。
3、提倡和推广足迹综合应用经验。足迹中蕴藏的有益信息很多，从人体气味，到形象
特征、步法特征、磨损特征、动力形态特征以及微量遗留物质；进行多途径、多学科和多手段的相互配合，充分扩展足迹在侦查工作中的作用。要实现综合利用的目标，应当设计从现场到鉴定的一整套完善的足迹检验标准化工作程序，作为规范实施。同时要相应地研究或改进一些足迹特征的提取与保存方法，以适应多种检验手段的相互协调配合。
（兰绍江）
(本文原载于天津《警察学研究》1994年第2期 作者:天津公安学校校长)
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