似然比应用于牙齿痕迹检验鉴定的可行性探究

崔日明，李杰

（1.中国刑事警察学院 辽宁沈阳 110854；2.新龙县公安局 四川新龙 626800）

一、研究背景

牙齿痕迹是牙齿及口腔其他部分共同作用于物体（如人体组织、水果、食物等）上所留下的形态学痕迹。牙齿痕迹常见于性犯罪、谋杀及虐待儿童的案件中。牙齿痕迹可以作为证据，因为牙齿痕迹具有明显的个体差异和相对稳定的特征，因此牙齿痕迹鉴定具有重要的意义。国际上，一些发达国家的牙齿痕迹研究和鉴定技术已经发展得比较成熟，可以为侦查提供重要参考依据。同时，牙齿痕迹在法医鉴定中所起的作用越来越大，许多案件可以根据牙齿痕迹提供的线索和证据做出正确的判决。随着法制的完善，法庭审判对痕迹证据的科学性要求也不断提高。近年来，刑事技术专家们开始不断探索，将原来的经验式检验逐步的发展为量化检验，但是现有的刑事科学技术手段仍不能满足法庭审判愈益严格的要求。解决这一问题的唯一方法是建立一个可以对法庭证据进行评估的体系。基于当前的形势，DNA 率先采取了新的证据评估方法，即基于似然比的证据评估方法。将其引入其他的法庭证据领域，可以评估证据对鉴定结论支持力度的大小，该方法在国内外获得了广泛的认同［1］～［6］。

本文尝试将把牙齿痕迹中较为稳定的错位特征，在似然比证据评价体系下进行系统的统计和研究，来评估这些特征对鉴定意见支持力度的大小，以便利用牙齿错位特征进行人身识别，为牙齿痕迹检验鉴定提供科学支持。

二、似然比检验方法

似然比是一种反映灵敏度与特异度的复合指标，主要反映某一性状或表征在某阳性群体中筛检试验结果的概率与在阴性群体中出现概率的比值。在物证鉴定中，似然比是一种关于相似性与典型性的比值，作为一种逻辑与概率统计相结合的证据评估体系，它可直接将案件中证据的力度进行量化，将证据强度以数字形式表现出来，呈现量化检验结果。似然比检验基于贝叶斯定理，而贝叶斯定理是以联合概率为基础。联合概率是指两个事件同时发生的概率，其前提条件为两个事件都是独立事件，即二者相互独立。在一个案件中，除了在现场发现的物证E 以外，往往还会有被害人陈诉、目击者证言以及其他的证据，即非物质证据I。将贝叶斯定理应用到法庭证据评估中，表示如式2.1、2.2。

其中，E 为现场物证，H0和H1分别是作案人与其他某个非作案人为现场物证遗留者的假设，是在只考虑非物质证据I的条件下，支持假设H0和假设H1的先验概率比,是在考虑现场物证E 和非物质证据I的条件下，支持假设H0和假设H1的后验概率比，而LR 是作案人和其他某个非作案人能够形成现场物证E 的概率比，P（E|H0）为作案人能够形成现场物证的概率，即相似性；P（E|H1）为其他某个非作案人能够形成现场物证的概率，即典型性，P（E|H0）需要结合现场检材和嫌疑样本特征进行分析计算，P（E|H1）需要从建立的相关数据库中求取。其中，法庭科学家和刑事技术人员在案件办理中，负责的主要是对现场物证的证据力度评估，P（E|H1）则需要收集总体的样本，并建立对应的数据库计算统计。似然比LR 的值与1 的接近程度，反映了证据的力度。似然比LR 的值离1 越近，则证据强度越弱；似然比LR 的值离1 越远，则证据强度越远。似然比等级见表1。因此，本文主要是对于似然比的研究与计算［4］［5］

表1 似然比等级

三、实验

在牙齿痕迹检验中经常用使用的特征包括牙齿的形状、宽度，畸形特征种类及畸形特征的量化指标。本文针对几种常见错位特征在具体牙位的出现概率及其似然比的计算，对于是否能够作为同一认定的依据，进行了实验研究。

（一）实验对象

本实验随机选择了年龄在20～25周岁的500名受试者，利用拍照的方法对他们的牙齿排列情况进行取样。

（二）实验器材

实验器材:乳胶手套，平面镜，SONY DSC-T10相机。

（三）实验方法

实验者双手戴乳胶手套，将平面镜插入受试者口中，分别拍摄平面镜中反射的上下颌牙齿的形态。统计完样本后，对样本进行逐一分析并录入EXCEL 表格，计算不同错位特征出现概率，从而计算似然比得出检验结果。

（四）实验步骤

1.实验者双手佩戴手套，做好安全防护工作。

2.受试者后牙咬合，用口角拉钩撑开两侧嘴唇，用相机拍摄固定牙齿正面形态。

3.将受试者下颌轻轻张开，将平面镜正面朝上插入被实验者口中。

4.用相机拍摄平面镜中的景象，固定上颌牙齿样本。

5.将平面镜取出，正面朝下插入被实验者口中。

6.用相机拍摄平面镜中的景象，固定下颌牙齿样本。

7.重复上述步骤收集500套样本。

8.对样本进行逐一观察分析，统计每个牙位每种错位特征出现概率。

9.综合分析，计算似然比。

（五）数据库的建立

研究过程中，共收集到总计500份实验样本，将观察到的错位特征的出现情况录入EXCEL工作表。横轴建立上颌，下颌，并分别在左、右区划分5个牙位，共计20个牙位。牙弓分区图如图1所示。其中中切牙为1号牙，侧切牙为2号牙，尖牙为3号牙，第一双尖牙为4号牙，第二双尖牙为5号牙。考虑到现场咬痕中牙位的出现概率，出现磨牙的概率很低，所以只统计到第二双尖牙。纵轴建立1～500号的样本编号。以英文字母A～I分别对应舌向、唇向、高位、低位、斜轴、扭转、近中、远中、易位的畸形特征填充表格。录入完毕后，统计实验样本中9种错位特征的频数，并建立相应的数据库，并分别计算该9种特征在样本总体中的概率。各个牙位的统计结果，分别见表2～6。

图1 牙弓分区

表2 中切牙单个错位特征出现概率（单位：%）

表3 侧切牙单个错位特征出现概率（单位：%）

表4 尖牙单个错位特征出现概率（单位：%）

表5 第一双尖牙单个错位特征出现概率（单位：%）

表6 第二双尖牙单个错位特征出现概率（单位：%）

（六）单个牙齿错位特征似然比的计算

1.独立性检验。基于似然比检验实际是贝叶斯理论的推广，故应服从条件概率的假设前提，即保证相关的各个特征均相对独立。利用上述实验中的牙齿错位特征统计概率的结果，测试9 种特征是否互相独立。利用SPSS（Statistical Program for Social Sciences）19.0 统计分析软件在Windows 10 操作环境下对数据库进行交叉列联表分析，在显著水平下，对9 种牙齿错位特征进行卡方检验及Fisher精确检验，所得到的sig双尾检验概率P值均小于0.05，证明各个牙齿错位特征之间相互独立，可以用于似然比检验鉴定。

2.各个不同错位特征的计算结果。关于牙齿错位特征似然比的计算，以上文中中切牙上颌左区特征A为例，如果现场检材牙齿痕迹和嫌疑牙齿痕迹中均出现上颌左区特征A，可知作案人牙齿痕迹中出现上颌左区特征A 的概率是1，而其他某个非作案人牙齿痕迹中出现中切牙上颌左区特征A 的概率，通过表2 可知为1.2%，于是关于中切牙上颌左区特征A 出现特征的似然比为:LR=1/0.012=83。

对照前文中的似然比等级表，属于似然比等级的第二级，即中等程度的支持。同理可求得所有中切牙错位特征的似然比，结果见表7。所有牙位似然比的计算结果，见表7～11。

表7 中切牙单个错位特征似然比

表8 侧切牙单个错位特征似然比

表9 尖牙单个错位特征似然比

表10 第一双尖牙单个错位特征似然比

表11 第二双尖牙单个错位特征似然比

（七）似然比实例应用

随机选取出自于同一个样本的上颌和下颌，如图2、图3 所示。该样本上颌右区中切牙唇向错位，似然比是6，侧切牙舌向错位，似然比是7，尖牙唇向错位，似然比是6；下颌右区中切牙唇向错位，似然比是22，尖牙唇向错位，似然比是29。累积似然比值LR=6×7×6×22×29=160776，属于10000～1000000，即非常强烈的支持。

图2 样本对象上颌牙平面

图3 样本对象下颌牙平面

随机选取出自于同一个样本的下颌，如图4 所示，该样本上颌左区中切牙扭转错位，似然比是16，侧切牙舌向伴扭转错位，似然比分别是7和29，上颌右区侧切牙舌向伴扭转，似然比分别是7和25，中切牙舌向错位，似然比是100。累积似然比值LR=16×7×29×25×7×100=56840000，属于＞1000000，即及其强烈的支持。

图4 样本对象下颌牙平面

随机选取出自于同一个样本的上颌和下颌，如图5、图6 所示。该样本上颌左区侧切牙舌向错位，似然比是7，第一双尖牙低位错位，似然比是250，上颌右区侧切牙舌向错位，似然比是7，第一双尖牙低位错位，似然比是500，下颌左区尖牙低位错位，似然比是125，第一双尖牙低位错位，似然比是125，下颌右区低位错位，似然比是53。累积似然比值LR=7×250×7×500×125×53×125=5×1012，属于＞1000000，即及其强烈的支持。

图5 样本对象下颌牙平面

图6 样本对象上颌牙平面

（八）结论

本文通过对统计的数据进行计算与分析，结果证明该方法在牙齿痕迹检验领域是可行的。但是由于样本数量较小，可能会对结果产生较小的影响。如果能够很好地解决数据库较小、特征标画误差的问题，保证定量分析的数据准确率，针对不同的情况应当具体问题具体分析，并结合其他关联物证，对牙齿痕迹同一认定做进一步的系统量化检验，从而得到更精确的分析结果。那么似然比证据评估体系在牙齿痕迹检验鉴定中的应用会具有很好的前景。