李 康，羅亞平

（1.中國人民公安大學(xué)，北京 100038； 2.浙江警察學(xué)院，浙江 杭州 310053）

指紋因其“人各不同和終生基本不變”的特性，在法庭科學(xué)領(lǐng)域具有很高的地位，在偵查破案及司法審判中發(fā)揮著重要的作用。 自1901 年英國倫敦警察廳正式采用指紋鑒定作為識(shí)別罪犯的方法以來，指紋技術(shù)已成為世界各國警察部門識(shí)別人們身份的主要手段[1]。 隨著我國以審判為中心的訴訟制度改革對(duì)證據(jù)科學(xué)性的要求越來越高，不僅要求檢驗(yàn)方法和鑒定過程的科學(xué)性和透明性，并且強(qiáng)調(diào)鑒定結(jié)果的客觀性和可重復(fù)性，以及愈發(fā)強(qiáng)調(diào)證據(jù)強(qiáng)度能夠量化表達(dá)，避免鑒定意見中采用“認(rèn)定”“否定”和“無法得出結(jié)論”這類絕對(duì)性的表述方式。 為了提高指紋證據(jù)的利用價(jià)值，促進(jìn)指紋證據(jù)評(píng)價(jià)方法從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué)，避免指紋錯(cuò)案的發(fā)生，構(gòu)建科學(xué)的指紋證據(jù)評(píng)價(jià)體系顯得尤為必要，這將不僅有助于提高我國指紋鑒定的基礎(chǔ)研究水平，確保指紋鑒定意見的準(zhǔn)確性與可靠性，而且對(duì)提高司法公信力和促進(jìn)社會(huì)公平正義也具有重大的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

1 指紋證據(jù)評(píng)價(jià)方法的建立

1.1 指紋證據(jù)評(píng)價(jià)方法的形成

1972 年，HUBER[2]首次將“分析（analysis）、比較（comparision）與評(píng)估（evaluation）”三個(gè)步驟作為鑒定程序方法應(yīng)用到痕跡鑒定活動(dòng)中，此后ASHBAUGH[3]提出將核實(shí)（verification）階段加入到指紋鑒定程序中，形成指紋鑒定的評(píng)價(jià)方法（analysis, comparison,evaluation and verification，ACE-V）。其中：分析階段是指對(duì)指紋特征進(jìn)行可靠性評(píng)估，考慮了現(xiàn)場(chǎng)指紋因壓力、變形、接觸介質(zhì)和顯現(xiàn)技術(shù)帶來的變化；比較階段是指對(duì)現(xiàn)場(chǎng)指紋與樣本指紋的特征進(jìn)行比較；評(píng)估階段由鑒定人根據(jù)比較階段的觀察結(jié)果進(jìn)行推理并決策，可能的鑒定結(jié)果有“認(rèn)定”“否定”“無法得出結(jié)論”三種形式；核實(shí)階段包括對(duì)前三個(gè)階段的同行評(píng)審[4]。

相比之下，我國指紋證據(jù)評(píng)價(jià)或指紋鑒定的方法與國外“ACE-V”的鑒定方法在本質(zhì)上具有異曲同工之處。 自新中國成立以來，在我國指紋鑒定理論與實(shí)踐中，將“同一認(rèn)定”作為理論基礎(chǔ)，程序方法上遵從“分別檢驗(yàn)、比對(duì)檢驗(yàn)、綜合評(píng)判、作出鑒定意見”四個(gè)階段，與“ACE-V”程序在理論方法和實(shí)際操作中均表現(xiàn)出高度相似性，但也因各國司法制度的不同而略有差異[5]。 國內(nèi)外指紋證據(jù)鑒定及評(píng)價(jià)方法一直被用于各類司法活動(dòng)過程中，在認(rèn)定犯罪嫌疑人和訴訟活動(dòng)中發(fā)揮了很大的作用。

1.2 指紋證據(jù)評(píng)價(jià)的影響因素

對(duì)指紋證據(jù)評(píng)價(jià)過程及鑒定意見科學(xué)性造成影響的主要因素是現(xiàn)場(chǎng)指紋的質(zhì)量和鑒定人的主觀認(rèn)知能力。 其中：現(xiàn)場(chǎng)指紋質(zhì)量與作案人在犯罪現(xiàn)場(chǎng)的活動(dòng)有關(guān)，即與造痕客體、承痕客體、中介物質(zhì)、作用方式和顯現(xiàn)提取方法有關(guān)，主要表現(xiàn)為殘缺、模糊、變形和重疊等；鑒定人的主觀認(rèn)知能力除了對(duì)可能存在的殘缺、模糊、變形和重疊等因素進(jìn)行考量外，還包括對(duì)指紋的紋型種類、區(qū)域位置、特征點(diǎn)的數(shù)量和質(zhì)量（空間位置關(guān)系）的分析判斷[6]。

傳統(tǒng)的指紋證據(jù)評(píng)價(jià)方法不能有效記錄指紋證據(jù)評(píng)價(jià)的全過程，以充分展示鑒定人在鑒定評(píng)價(jià)過程中對(duì)指紋的認(rèn)知能力。 ULERY 等[7]通過“黑箱”實(shí)驗(yàn)對(duì)指紋鑒定人作出鑒定意見所使用方法的可重復(fù)性進(jìn)行了分析，增強(qiáng)了鑒定過程的可控性。 ANTHONIOZ 等[8]從控制論、認(rèn)知學(xué)、概率和統(tǒng)計(jì)的角度來研究指紋鑒定，運(yùn)用“白箱”理論來彌補(bǔ)“黑箱”理論的不足，對(duì)鑒定人的主觀認(rèn)知和判斷進(jìn)行全流程追蹤，對(duì)影響指紋鑒定質(zhì)量的變量進(jìn)行量化并建模，增強(qiáng)了指紋鑒定評(píng)價(jià)方法的科學(xué)性。

1.3 指紋證據(jù)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)

一般來說，指紋證據(jù)評(píng)價(jià)的鑒定意見遵循洛卡德關(guān)于指紋鑒定的“三重性規(guī)則”，分別是：（1）當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)指紋和樣本指紋有超過12 個(gè)高質(zhì)量細(xì)節(jié)特征點(diǎn)相吻合時(shí)，就可以作出同一認(rèn)定的結(jié)論；（2）如果是8~12 個(gè)細(xì)節(jié)特征點(diǎn)相吻合時(shí)，要作出鑒定結(jié)論就要依靠諸如指紋圖像質(zhì)量的好壞、紋型是否稀有、中心和三角是否存在、汗孔和細(xì)點(diǎn)線是否清晰等更多的信息來決定；（3）如果細(xì)節(jié)特征點(diǎn)相吻合的數(shù)量有限，則無法提供作出鑒定結(jié)論的確定性，只能假設(shè)強(qiáng)度與細(xì)節(jié)數(shù)量成正相關(guān)關(guān)系[9]。 “三重性規(guī)則”可以被視為一個(gè)概率框架，對(duì)于規(guī)則（1）和規(guī)則（2）的成功應(yīng)用可以說成是現(xiàn)場(chǎng)指紋和樣本指紋來源同一的概率為100%，而規(guī)則（3）有一個(gè)概率范圍，為0~100%。有些國家在“ACE -V”框架內(nèi)僅采納規(guī)則（1）對(duì)指紋細(xì)節(jié)特征點(diǎn)的數(shù)量來設(shè)定數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，也有些國家（如澳大利亞、英國和美國）則采用規(guī)則（1）~（3）的整體方法，沒有規(guī)定嚴(yán)格的特征點(diǎn)數(shù)量的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)[10]。但是，目前指紋鑒定大多僅限于確定性100%的結(jié)論，忽略了規(guī)則（3）的概率結(jié)果。

指紋細(xì)節(jié)特征的數(shù)量對(duì)指紋鑒定有很大的影響，早期世界各地指紋證據(jù)的評(píng)價(jià)基本上都是以數(shù)量為標(biāo)準(zhǔn)，后來發(fā)現(xiàn)純粹的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)不符合指紋證據(jù)的科學(xué)要求，因而多數(shù)國家逐漸取消了唯數(shù)量論的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，我國也沒有統(tǒng)一的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)。 大多數(shù)國家都認(rèn)可指紋鑒定在有一定數(shù)量細(xì)節(jié)特征的基礎(chǔ)上，也要結(jié)合細(xì)節(jié)特征的質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)判。 指紋細(xì)節(jié)特征的質(zhì)量主要是指每個(gè)細(xì)節(jié)特征點(diǎn)的位置和方向，以及不同細(xì)節(jié)特征點(diǎn)之間的空間位置關(guān)系。 在指紋鑒定過程中，必須要將特征點(diǎn)數(shù)量及其在特定區(qū)域內(nèi)的空間位置關(guān)系結(jié)合起來。 數(shù)量-質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在指紋鑒定領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，也取得了較好的效果。 在實(shí)際工作中，還存在著具有細(xì)節(jié)特征組合形態(tài)高度相似但又來源于不同個(gè)體的相似異源指紋[11]。隨著指紋數(shù)據(jù)庫的不斷擴(kuò)大，尤其是千萬人級(jí)以上數(shù)據(jù)庫的建立，相似異源指紋的發(fā)現(xiàn)率會(huì)越來越高，那么確定性的鑒定意見就會(huì)存在較大的局限性，也容易造成錯(cuò)誤鑒定的發(fā)生。

2 指紋證據(jù)評(píng)價(jià)方法面臨的問題及原因分析

2.1 因缺乏科學(xué)有效性而導(dǎo)致司法錯(cuò)案時(shí)有發(fā)生

指紋鑒定錯(cuò)案的逐漸曝光始于1993 年的美國多伯特（Daubert）案，案后美國最高法院概述了關(guān)于指紋鑒定意見可接受性的標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為指紋科學(xué)有效方法的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)能夠回答以下5 個(gè)問題：（1）指紋鑒定技術(shù)與方法是否得到了證實(shí)；（2）指紋鑒定出錯(cuò)率是否確定；（3）是否有客觀標(biāo)準(zhǔn)控制檢驗(yàn)過程；（4）所運(yùn)用的技術(shù)或方法是否接受過同行評(píng)議或公開發(fā)表；（5）是否得到了普遍接受[12-13]。 2007 年，巴爾的摩巡回法院大法官Susan M Sonder 在一起死刑案件中拒絕認(rèn)可指紋證據(jù)，認(rèn)為指紋鑒定過程和結(jié)論聲稱絕對(duì)可靠是不科學(xué)的，而是主觀的、未經(jīng)測(cè)試的、無法核實(shí)的檢驗(yàn)程序。 隨后在學(xué)界和法律實(shí)務(wù)界展開了激烈的討論，討論的內(nèi)容主要集中在以下三個(gè)方面：（1）鑒定人在使用“ACE -V”框架進(jìn)行決策時(shí)對(duì)不同階段的理解有偏差；（2）指紋鑒定的理論基礎(chǔ)是沒有根據(jù)和不可證偽的；（3）鑒定意見的絕對(duì)性表述是不科學(xué)的[14-16]。

隨著此類因指紋鑒定錯(cuò)誤而導(dǎo)致的司法錯(cuò)案屢屢曝光，指紋證據(jù)評(píng)價(jià)方法的科學(xué)有效性逐漸受到有關(guān)部門和專家的關(guān)注，進(jìn)而使得指紋作為證據(jù)在司法活動(dòng)中也飽受爭(zhēng)議，嚴(yán)重影響了其使用效力。2004 年，美國聯(lián)邦調(diào)查局的3 位資深指紋鑒定專家在對(duì)西班牙馬德里恐怖爆炸案中發(fā)現(xiàn)的檢材指紋進(jìn)行鑒定時(shí)，通過自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)（automatic fingerprint identification system，AFIS）查詢比對(duì)，錯(cuò)誤地將候選隊(duì)列中排列在第四位的指紋與現(xiàn)場(chǎng)指紋認(rèn)定為同一，該指紋鑒定錯(cuò)案引發(fā)了全球法庭科學(xué)成員的關(guān)注與討論[17]，指紋證據(jù)的科學(xué)性因此案而飽受質(zhì)疑。 產(chǎn)生司法錯(cuò)案的很重要的一個(gè)原因就是指紋證據(jù)評(píng)價(jià)沒有一個(gè)科學(xué)可靠且能夠得到法庭科學(xué)界一致認(rèn)可的科學(xué)體系。

2009 年，《美國法庭科學(xué)的加強(qiáng)之路》（Strengthening Forensic Science in the United States: A Path Forward）報(bào)告指出，除DNA 外，包括指紋在內(nèi)的其他法庭科學(xué)的方法都缺乏科學(xué)有效性，認(rèn)為指紋鑒定是基于主觀經(jīng)驗(yàn)而得出的結(jié)論，其可靠性和準(zhǔn)確性均有待量化[18]。 2016 年，美國總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)發(fā)布的《刑事司法中的法庭科學(xué)：確保特征比對(duì)方法的科學(xué)有效性》（Forensic Science in Criminal Courts：Ensuring Scientific Validity of Feature-Comparison Methods）報(bào)告指出，指紋鑒定基本上具有正確有效性，但仍需建立應(yīng)用有效性。 近年來，法庭科學(xué)共同體呼吁和倡導(dǎo)將主觀經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)的法庭科學(xué)定性分析方法轉(zhuǎn)變?yōu)榭陀^科學(xué)的定量分析方法[19]。此后，各國指紋研究人員更加關(guān)注和倡導(dǎo)將主觀經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)的定性分析方法轉(zhuǎn)變?yōu)榭陀^科學(xué)的定量分析方法[20]。相比之下，我國在指紋證據(jù)科學(xué)評(píng)價(jià)方面的基礎(chǔ)研究落后于國際先進(jìn)水平， 科研投入嚴(yán)重不足。 為適應(yīng)以審判為中心的訴訟制度對(duì)證據(jù)科學(xué)性的要求，促進(jìn)指紋證據(jù)評(píng)價(jià)方法從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué)，將已有的人工經(jīng)驗(yàn)鑒定科學(xué)化、理論化和體系化，開展指紋個(gè)體識(shí)別證據(jù)的基礎(chǔ)研究，構(gòu)建科學(xué)的指紋證據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)模型評(píng)價(jià)體系迫在眉睫。

2.2 因缺乏科學(xué)有效性而導(dǎo)致指紋證據(jù)價(jià)值未得到充分運(yùn)用

近年來，我國公安機(jī)關(guān)在辦理刑事案件中利用指紋證據(jù)破案年均11 萬起左右，但在案件中的有效利用價(jià)值并不高。 我國勘查各類案件年均400 萬起左右，現(xiàn)場(chǎng)指紋提取率約為10%，即每年提取約40 萬枚現(xiàn)場(chǎng)指紋，但只有10 萬枚現(xiàn)場(chǎng)指紋發(fā)揮了其應(yīng)有的證據(jù)作用，其余30 萬枚現(xiàn)場(chǎng)指紋由于諸多原因喪失了其應(yīng)有的證據(jù)價(jià)值。

指紋鑒定是一種主觀分析方法，依賴于指紋鑒定人的主觀判斷，但是主觀分析方法易受現(xiàn)場(chǎng)指紋質(zhì)量和鑒定人主觀認(rèn)知能力的影響。 指紋鑒定錯(cuò)誤的發(fā)生和國外諸多研究機(jī)構(gòu)不信任的主要原因就在于缺乏科學(xué)的指紋證據(jù)評(píng)價(jià)體系，鑒定人往往依據(jù)個(gè)人的主觀經(jīng)驗(yàn)來評(píng)斷，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤認(rèn)定結(jié)論。 尤其是在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，我國公安機(jī)關(guān)指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)存儲(chǔ)十指指紋總量已達(dá)1.5 億余人份，二指指紋數(shù)據(jù)5.3 億余人份，多個(gè)省級(jí)公安機(jī)關(guān)指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量已超過1 000 萬人份[21]，千萬級(jí)指紋數(shù)據(jù)庫中很可能出現(xiàn)一些指紋存在局部形態(tài)的吻合，會(huì)不同程度的影響鑒定人的認(rèn)知，從而增加錯(cuò)誤認(rèn)定的風(fēng)險(xiǎn)[22]。

3 指紋證據(jù)科學(xué)評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

對(duì)影響指紋鑒定的因素進(jìn)行科學(xué)有效性評(píng)估，建立科學(xué)的指紋證據(jù)評(píng)價(jià)體系，是解決指紋證據(jù)價(jià)值最大化與指紋鑒定科學(xué)性問題的關(guān)鍵。 近年來，法庭科學(xué)界理念發(fā)生很大轉(zhuǎn)變，越來越多的人和機(jī)構(gòu)支持統(tǒng)計(jì)學(xué)模型在指紋鑒定中的運(yùn)用，國際鑒定協(xié)會(huì)已取消了在鑒定意見中禁止出現(xiàn)“概率”“可能”等類似語言的規(guī)定，轉(zhuǎn)而支持使用科學(xué)有效的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型幫助專家進(jìn)行指紋鑒定評(píng)估[23]。 此外，歐洲法庭科學(xué)研究機(jī)構(gòu)聯(lián)盟也提倡使用統(tǒng)計(jì)學(xué)模型[24]，并且論述了基于統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的指紋鑒定概率評(píng)價(jià)體系比傳統(tǒng)的特征數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)更具有科學(xué)性，認(rèn)為基于統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的評(píng)價(jià)體系可以準(zhǔn)確地描述模型是基于使用何種特征、數(shù)據(jù)、假設(shè)和建模步驟，而不僅僅是基于鑒定人的經(jīng)驗(yàn)[25]。

3.1 指紋證據(jù)科學(xué)評(píng)價(jià)新范式——基于似然比統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的指紋證據(jù)評(píng)價(jià)方法

隨著世界各國越來越支持運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)模型來評(píng)價(jià)指紋證據(jù)，構(gòu)建科學(xué)的指紋證據(jù)量化評(píng)價(jià)體系，已成為指紋鑒定理論發(fā)展的必然趨勢(shì)。 隨著各種統(tǒng)計(jì)學(xué)模型在證據(jù)評(píng)價(jià)中的運(yùn)用和發(fā)展，越來越多的法庭科學(xué)家、法庭統(tǒng)計(jì)學(xué)家和法律工作者認(rèn)為基于似然比（likelihood ratio，LR）方法的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型是評(píng)價(jià)法庭證據(jù)最正確和最符合邏輯的范式之一[26-30]。LR 是用來衡量證據(jù)魯棒性的一種基于貝葉斯理論的統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)某一特定事件發(fā)生的兩種競(jìng)爭(zhēng)假設(shè)條件下的可能性進(jìn)行計(jì)算，其自提出至今已被廣泛應(yīng)用于法庭科學(xué)領(lǐng)域中的各個(gè)分支，包括DNA、指紋、槍彈痕跡、人臉識(shí)別、言語識(shí)別、文件檢驗(yàn)和工具痕跡等。 荷蘭國家法庭科學(xué)研究所（Netherlands Forensic Institute，NFI）于2012 年開始將貝葉斯的統(tǒng)計(jì)方法引入到指紋鑒定領(lǐng)域，并以LR 的量化形式結(jié)合傳統(tǒng)的指紋鑒定結(jié)論向法庭作出鑒定意見[31]。 與荷蘭相類似，德國也逐步將LR 的方法用于指紋的辦案環(huán)節(jié)[32-33]。

如果LR 可以看作是某一特定事件在兩種競(jìng)爭(zhēng)假設(shè)條件下發(fā)生的可能性之比，那么在指紋證據(jù)評(píng)價(jià)中，假定E代表指紋證據(jù)，其假設(shè)可以有兩種，用Hp表示現(xiàn)場(chǎng)指紋與某一特定樣本指紋來源相同，用Hd表示現(xiàn)場(chǎng)指紋與某一特定樣本指紋來源不同。LR 的計(jì)算方法可表示為：

其中，分子P（E|Hp）和分母P（E|Hd）分別表示兩種競(jìng)爭(zhēng)假設(shè)下的概率。通過計(jì)算得到LR 值，當(dāng)LR<1 時(shí)，表示在當(dāng)前條件下，更支持Hd的假設(shè)，即現(xiàn)場(chǎng)指紋與樣本指紋異源；當(dāng)LR=1 時(shí)，表示當(dāng)前條件無法說明更支持何種假設(shè)；當(dāng)LR>1 時(shí)，表示在當(dāng)前條件下，更支持Hp的假設(shè)，即現(xiàn)場(chǎng)指紋與樣本指紋同源。 實(shí)現(xiàn)LR 模型的方法主要有兩類：基于特征向量的LR 模型和基于AFIS 得分的LR 模型。

3.2 指紋證據(jù)似然比評(píng)價(jià)方法的實(shí)現(xiàn)路徑

3.2.1 基于特征向量的LR 指紋證據(jù)評(píng)價(jià)方法

基于特征向量的LR 模型是基于包含各種細(xì)節(jié)特征分析的特征向量模型。 在構(gòu)造的特征向量上定義了不同的度量方式，通過定義的不同度量比較同源和異源指紋特征的分布情況來計(jì)算LR 值，主要有兩種方式：（1）將3 個(gè)細(xì)節(jié)特征點(diǎn)構(gòu)成的三角形來表達(dá)指紋特征情況的狄洛尼三角特征向量模型[34]；（2）將指紋一定區(qū)域的幾何中心點(diǎn)與2 個(gè)細(xì)節(jié)特征點(diǎn)構(gòu)成三角形來表達(dá)特征點(diǎn)分布情況的徑向三角特征向量模型[35-36]。 但以上方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)指紋的變形因素考慮得不夠全面，樣本數(shù)據(jù)庫容量也不夠大，滿足不了模型應(yīng)當(dāng)具有普適性的要求。

其中，狄洛尼三角特征向量模型是第一個(gè)基于特征向量的指紋證據(jù)評(píng)價(jià)LR 模型。 該模型中特征向量主要考慮指紋的紋型、面積、細(xì)節(jié)特征數(shù)量和位置，以及細(xì)節(jié)特征點(diǎn)直接的距離與角度等因素，對(duì)于待檢驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)指紋和樣本指紋進(jìn)行基于特征向量的相似度計(jì)算，并采用核密度估計(jì)的方法來獲取LR 值。 通過研究表明，此種方法可以用來建立指紋證據(jù)的LR 模型，但當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)指紋的變形較大時(shí)，該方法的穩(wěn)定性很差[34]。 為了提高模型的穩(wěn)定性和作出更準(zhǔn)確的評(píng)估，在特征向量結(jié)構(gòu)中考慮包含更多的細(xì)節(jié)特征，而不是限制每個(gè)特征向量只有3 個(gè)細(xì)節(jié)特征，定義了基于n個(gè)細(xì)節(jié)特征的徑向三角特征向量，該方法由于質(zhì)心結(jié)構(gòu)包含3 個(gè)以上的細(xì)節(jié)特征，能夠較好地模擬同源和異源指紋之間的變化，既準(zhǔn)確又穩(wěn)健。 與狄洛尼三角特征向量模型的LR方法相比，此方法因不依賴于識(shí)別特定的指紋區(qū)域而使得運(yùn)用更加靈活[35]。 考慮到徑向三角特征向量模型的優(yōu)勢(shì)，NEUMANN 等[36]進(jìn)一步融合了現(xiàn)場(chǎng)指紋的變形因素和鑒定人的認(rèn)知影響因素。 通過利用基于薄板樣條（thin plate spline，TPS）彎曲能量矩陣的畸變模型來表示指紋圖像中細(xì)節(jié)特征點(diǎn)的空間非仿射差異，以及構(gòu)建鑒定人影響模型來表示細(xì)節(jié)特征標(biāo)記的變化情況，進(jìn)而使得模型具有更高的精度。 但該方法僅僅考慮了非仿射變換，而沒有考慮剪切和均勻壓縮或膨脹等仿射變換。 此外，改進(jìn)后的徑向三角向量沒有測(cè)量歐氏距離，而是使用長(zhǎng)寬比和形狀來測(cè)量每個(gè)三角形的分量。 并且為了操作簡(jiǎn)便而假設(shè)特征向量的形狀分量之間是相互獨(dú)立的，但又沒有進(jìn)行相關(guān)的假設(shè)檢驗(yàn)，也沒有對(duì)細(xì)節(jié)特征組合的相關(guān)性進(jìn)行評(píng)估。 此外，該模型還未考慮構(gòu)成徑向三角結(jié)構(gòu)的每個(gè)三角形之間的依賴關(guān)系。 這些不利因素導(dǎo)致最后觀察到徑向三角模型并不總是穩(wěn)定的，如細(xì)節(jié)特征組合在與質(zhì)心點(diǎn)有相近共線點(diǎn)的情況下，可能會(huì)由于變形的不同發(fā)生而導(dǎo)致不同的三角形結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可能導(dǎo)致這種細(xì)節(jié)特征組合的證據(jù)評(píng)估不準(zhǔn)確。

3.2.2 基于AFIS 得分的指紋證據(jù)LR 評(píng)價(jià)方法

基于AFIS 得分的LR 模型，是指對(duì)利用指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)獲得的指紋相似度得分的分布情況進(jìn)行估計(jì)，進(jìn)而構(gòu)建LR 模型。 AFIS 利用自身算法對(duì)影響指紋鑒定的因素進(jìn)行定量研究，可以看作是得分的分布函數(shù)。 首先，需要獲得不同數(shù)據(jù)庫環(huán)境下同源指紋和異源指紋比對(duì)得分的分布規(guī)律，進(jìn)而構(gòu)造兩種假設(shè)條件下的似然函數(shù)。 同源指紋似然函數(shù)的構(gòu)造，需要獲得一定數(shù)據(jù)庫中多對(duì)同源指紋的比對(duì)得分，進(jìn)而獲得分布規(guī)律和對(duì)應(yīng)函數(shù)，作為L(zhǎng)R 模型的分子；異源指紋似然函數(shù)的構(gòu)造，需要獲得多對(duì)異源指紋的比對(duì)得分，進(jìn)而獲得分布規(guī)律和對(duì)應(yīng)函數(shù)，作為L(zhǎng)R 模型的分母。

為了對(duì)AFIS 得分的分布情況進(jìn)行估計(jì)，近年來國外諸多研究人員展開了相關(guān)的研究，主要實(shí)現(xiàn)方法有參數(shù)估計(jì)方法和非參數(shù)估計(jì)方法，主要包括韋布爾分布、（對(duì)數(shù)）正態(tài)分布[37-38]、高斯分布、伽馬分布、核密度估計(jì)[39]、邏輯回歸和保序回歸[40-41]。 參數(shù)方法主要是根據(jù)AFIS 得分的分布規(guī)律提出最合適的參數(shù)化概率密度函數(shù)；非參數(shù)方法主要是基于核密度估計(jì)來進(jìn)行。 兩種方法均顯示出一定的穩(wěn)健性，構(gòu)建的LR 模型具有較好的識(shí)別和區(qū)分能力，但也存在一定的局限。 如構(gòu)建模型所使用的數(shù)據(jù)庫性質(zhì)會(huì)對(duì)模型造成一定的影響，包括數(shù)據(jù)庫的大小和代表性。基于AFIS 得分的LR 模型提供了一個(gè)基于AFIS 核心算法的LR 框架，因此模型的性能取決于AFIS 的匹配算法，并且基于AFIS 得分的LR 模型通常會(huì)反映AFIS 查詢的候選隊(duì)列中所包含的各類信息，不同的AFIS 對(duì)相似性和典型性的定義是不一樣的。 因此，考慮多個(gè)AFIS 匹配算法與混合專家統(tǒng)計(jì)模型將是更理想的，并避免LR 值的計(jì)算過分依賴于算法。

3.3 指紋證據(jù)LR 評(píng)價(jià)方法的科學(xué)有效性評(píng)估

在LR 模型確立后，需要對(duì)建立的模型進(jìn)行科學(xué)有效性考量。 應(yīng)當(dāng)采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來驗(yàn)證LR 模型，從識(shí)別力與區(qū)分力兩個(gè)方面來評(píng)價(jià)模型的性能，識(shí)別力反映LR 數(shù)值區(qū)分兩種具有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系假設(shè)的能力，區(qū)分力反映LR 模型在支持某一假設(shè)時(shí)的正確程度。 為了評(píng)估LR 模型在實(shí)際使用中的性能，必須建立明確的驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)。 2016 年，MEUWLY等[42]提出了LR 模型的驗(yàn)證指南，需要綜合考量LR評(píng)價(jià)模型的精確度、區(qū)分度和校準(zhǔn)度，以及一致性、穩(wěn)健性和普遍性等指標(biāo)。 只有當(dāng)該種LR 模型的評(píng)價(jià)指標(biāo)達(dá)到一定要求時(shí)，LR 模型才可以適用；當(dāng)準(zhǔn)確性表現(xiàn)較差時(shí)，證明此種計(jì)算方法不適用于真實(shí)案件，需要進(jìn)行修正。

在科學(xué)有效性驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，還要運(yùn)用真實(shí)案件中一定數(shù)量的指紋來對(duì)LR 模型進(jìn)行客觀可行性驗(yàn)證。真實(shí)案件中現(xiàn)場(chǎng)指紋質(zhì)量的隨機(jī)性更大，尤其是變形因素，在構(gòu)建LR 模型時(shí)考慮的變形因素不一定能夠全面的反映，需要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行驗(yàn)證。 此外，真實(shí)案件中現(xiàn)場(chǎng)指紋的細(xì)節(jié)特征完全由檢驗(yàn)人員根據(jù)其專業(yè)認(rèn)知能力進(jìn)行人工標(biāo)注，在運(yùn)用到LR 模型中時(shí)能否適應(yīng)還需要進(jìn)行驗(yàn)證。

4 結(jié)語

當(dāng)前，國內(nèi)外對(duì)指紋證據(jù)LR 評(píng)價(jià)方法的研究均處于起步階段，尚未形成完整的體系。 盡管美國和歐洲逐漸加大對(duì)指紋基礎(chǔ)研究和應(yīng)用方面的投入，基于LR 的指紋證據(jù)評(píng)價(jià)模型取得一定進(jìn)展，但其研究采用的指紋數(shù)據(jù)庫總量有限，模型的有效性和穩(wěn)定性有待于進(jìn)一步提高， 推廣使用也尚未鋪開。 相比之下，我國指紋數(shù)據(jù)庫總量居全球首位，更易形成規(guī)律，建立模型的條件也更加成熟，推廣價(jià)值更高。

開展指紋證據(jù)LR 評(píng)價(jià)方法的研究，通過采集相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析并建立統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，利用計(jì)算指紋在同源和異源兩種競(jìng)爭(zhēng)假設(shè)條件下獲得的LR 來衡量指紋證據(jù)的價(jià)值，推動(dòng)指紋個(gè)體識(shí)別證據(jù)評(píng)價(jià)從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué)，客觀評(píng)價(jià)指紋個(gè)體識(shí)別證據(jù)的證明力，完善科學(xué)證據(jù)體系。 這將是司法鑒定領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論革新，也是多學(xué)科交叉融合，將法醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和證據(jù)法學(xué)等學(xué)科的理論和方法引入指紋鑒定領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)指紋個(gè)體識(shí)別證據(jù)研究范式的創(chuàng)新，對(duì)提高法庭證據(jù)技術(shù)的科學(xué)性，避免出現(xiàn)司法錯(cuò)案，實(shí)現(xiàn)“讓人民群眾在每一個(gè)司法案件中都能感受到公平正義”這一目標(biāo)具有十分重要的意義。